FPGA(现场可编程门阵列)是指一种集成电路,其可在制造和设计完成后重新编程以应对多种应用。FPGA具有可重构的特性,可以根据不同的需要改变电路结构和功能。FPGA里面集成了大量的IP(Intellectual Property,智能产权),供设计人员使用。基础IP包括常用的逻辑块、RAM、ROM、计数器、乘法器等,这些构件可以用来设计数字电路或处理逻辑器件。这些IP非常的基础,每一个 FPGA 厂商的 FPGA,都会实现这些基础 IP。
芯片连接和上位机接口的 IP 用于连接其他的器件或设备。这些IP包括SPI和I2C总线接口、UART串行通信接口、GPIO和 PS/2 等器件接口,使得 FPGA设备能够无缝与其他芯片连接。这些IP可以实现各种通信接口,包括通信协议定义和跨芯片通信数据传输。例如,通过 FPGAs 将一个微处理器连接到另一个微处理器、或将一个 FPGA 放在 TV 机中以使其直接和 TV 信号相连,以提供用户接口。这些 IP 在工业、医疗、音频、视频和汽车行业非常的常见。
数字信号处理(DSP)的 IP 可以用于实现数字滤波器、FFT和IIR滤波器、可编程延迟线等处理器件。这些IP可以用于很多应用,例如将音频信号进行一定的处理、提高数据传输速率、提高 CCD、CMOS 和磁盘控制器的性能以及用于通信和广播。还有一些 FPGA 厂商会将这些数学和数字滤波器的常见算法以及其 IP 一起出售,旨在帮助用户更快速的建立和实现所需的设备。数字信号处理的 IP 是 FPGA 设计中非常重要的一部分。
高级接口 IP 是 FPGA 中常见的一部分。这些 IP 包括USB接口、PCI Express接口、以太网接口等高级设备接口,因为 FPGA 不仅用于实现数字电路和逻辑器件,还可以实现一定的控制功能。例如,一个 PCIe IP 允许 FPGA 通过互联网与其他设备进行通信。这些 IP 一般都会在 FPGA 厂商的官网上提供,用户需要自己下载和使用。