fpga 做什么 FPGA的应用领域有哪些

1、FPGA的基本介绍

FPGA是一种现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array）芯片，在市场上均称为FPGA。相比于ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）定制芯片，FPGA具备灵活度高、设计周期短、批量成本低等优点。同时，FPGA也是目前实现数字信号处理（DSP）、图像处理、视频处理等应用的主流解决方案。这种芯片不需要特殊的生产过程来进行生产，生产完成后可以根据特定的设计需求进行编程，以实现特定的功能。

2、FPGA的应用领域

FPGA可被广泛应用于很多领域，例如数字信号处理、自动化控制、机器人技术、医疗器械、工业测量、汽车电子、通信设备，甚至是航空及航天等高端技术，由于FPGA具有高度的可编程性、易于升级、可针对特定应用进行调整等特点，它在广泛的应用范围内都有着非常重要的作用。

其中，在数字信号处理领域，FPGA常常用于高速数据采集系统中，例如物理实验、图像采集、音频采集等。其功耗较低，能够处理GGHz的数据流，同时具备千兆网接口等特点。在自动化控制领域的应用主要体现在可编程控制器、驱动器等设备中，例如步进电机控制器、伺服电机控制器等。在医疗器械上，FPGA能够实现医疗设备的数据采集、信号处理和传输等功能。在通信设备领域，FPGA可以实现千兆级别的网络数据包转发，同时也可以用于光电转换器的设计等。在汽车电子中，FPGA能够实现监听汽车参数、智能驾驶系统和安全监测等霸业。

3、FPGA的编程语言

目前，FPGA的编程语言有两种：硬件描述语言（HDL）和可编程逻辑器件（PLD）。其中，硬件描述语言有Verilog和VHDL两种。FPGA的设计基于硬件描述语言，并且需要计算机辅助工具来将代码转换为FPGA中能够实现的门电路。而硬件描述语言的优点在于语法结构相对简单，开发效率比较高，并且能够准确地实现某些底层的算法。另外，相比于软件编程语言，硬件描述语言需要更精确、更小心地进行代码设计，因为在硬件中任何逻辑错误都需要花费比较多的代价来进行调试，而且很多问题通常只能在线上破解。

4、FPGA的发展前景

随着嵌入式系统的不断发展，FPGA在嵌入式硬件设计的领域中扮演着越来越重要的角色。随着FPGA的应用越来越广泛，对于FPGA在功能和性能上的进行不断的创新与突破，也为未来的FPGA应用提供了源源不断的动力。此外，FPGA除了应用于嵌入式控制领域，还可以应用于智能家居领域、智能手表领域、智能手环、智能住宅等领域，未来FPGA的应用前景十分广阔。