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  • FPGA应用及ARM-FPGA架构举例


    FPGA的应用非常广泛,通信领域,视频图像处理领域,汽车电子领域,消费电子领域,工业领域,数据处理领域等,都能看到FPGA的身影。

    在设计中,FPGA通常和其他处理IC架构,完成整个设计。FPGA-ARM架构是经常用的一种架构。

    通常ARM用作核心处理芯片,相当于人的大脑,而FPGA作为底层实践、实现者,完成大部分电路驱动和数据采集处理,做一个不恰当的比喻,FPGA相当于人的四肢。在设计中,通常要衡量到底哪些事情需要ARM完成,哪些事情需要FPGA完成,完成的质量如何,效率如何。

    举个例子,在图像处理中,通常要把彩色图像转换成灰度图像处理。那么,到底该使用ARM将彩色图像转换成灰度图像然后将数据传给FPGA,还是直接用FPGA进行彩色到灰度的转换。

    在使用ARM的时候,都会外带高速内存(SDRAM),100M的速度。处理一般的图像,完全可以胜任,这样FPGA就不需要外挂内存芯片的。但ARM的结构决定的ARM执行过程是串行的,多线程的,在线程很多的情况下,很难保证及时将数据传输给FPGA,这样FPGA经常处于空闲,大大浪费FPGA的优势。

    所以在设计过程中,通常在FPGA上外挂DDRII SDRAM,虽然会浪费IO口,以及一些FPGA内部资源,但在处理图像过程中,直接将处理过程放到FPGA上,以其并行的结构以及高速的处理能力,大大提高整体设计的数据处理能力。而ARM也将一大部分事务交给FPGA处理,减轻ARM负担,提高ARM本身的处理能力。

    这只是FPGA一个小小的应用而已,能将设计的效率提高一大截,同时速度也提高一大截。在设计中根据FPGA本身特点,合理的使用FPGA,可以使设计更加稳定、可靠、高效。

    以点到面,在其他领域的应用中,也可以借鉴这种思路。


     

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      作者:杭州卿萃科技ALIFPGA

     

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