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ALTERA FPGA实现的中值滤波

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Python029 发表于 2018-8-15 11:12:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
FPGA在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物,是专用集成电路(ASIC)中集成度最高的一种。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置,以实现用户的逻辑。它还具有静态可 重复编程和动态在系统重构的特性,使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路,FPGA既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。可以毫不夸张的讲,FPGA能完成任何数字器件的功能,上至高性能CPU,下至简单的74电路,都可以用FPGA来实现。FPGA如同一张白纸或是一堆积木,工程师可以通过传统的原理图输入法,或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件 仿真,我们可以事先验证设计的正确性。在PCB完成以后,还可以利用FPGA的在线修改能力,随时修改设计而不必改动硬件电路。使用FPGA来开发数字电 路,可以大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。

DSP是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器, 并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据 分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速 度 。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强,速度很快,体 积很小,而且采用软件编程具有高度的灵活性,因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。

DSP是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器, 并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据 分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速 度 。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强,速度很快,体 积很小,而且采用软件编程具有高度的灵活性,因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。

综上所述,FPGA与DSP优缺点十分明显,所以现在音视频处理,移动通信或者整个通信行业等大量信号处理的工程项目中,流行的解决方案都是FPGA+DSP,FPGA做逻辑控制,DSP做浮点算法,如果算法不是很占资源的,也有直接用FPGA来做的,但两大FPGA厂商都最近都推出了带DSP平台的FPGA产品,以后FPGA与DSP的界限将越来越模糊,会慢慢的合二为一, 总之,目前而言,由DSP和FPGA结合而成的混合式方案常常能够为高性能多处理应用提供最好的方案,让每个器件都发挥其作用。FPGA和DSP是两项互补的技术,而不是互相竞争的对手。对于长远来看,我认为是个殊途同归的过程,最后的产物,到底叫FPSP 还是叫DSGA,那就要看各位IC厂商的造化了,呵呵……
 楼主| Python029 发表于 2018-8-16 10:53:00 | 显示全部楼层
这个文章 挺不错的啊,,,,,,,,,
 楼主| Python029 发表于 2018-8-17 10:52:35 | 显示全部楼层
大家好,请教一下,FPGA时钟输入可以使用差分输入时钟吗?
 楼主| Python029 发表于 2018-8-18 11:55:06 | 显示全部楼层
 楼主| Python029 发表于 2018-8-18 11:55:26 | 显示全部楼层
资料链接;;;;;。
大鹏 发表于 2018-8-18 20:14:30 | 显示全部楼层
FPGA与DSP优缺点十分明显,所以现在音视频处理,移动通信或者整个通信行业等大量信号处理的工程项目中
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