Wofür können FPGA-Chips verwendet werden?

Der FPGA-Chip entwickelt sich zu einem halbkundenspezifischen Schaltkreis im Bereich anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise. Er kann nicht nur die Mängel kundenspezifischer Schaltkreise beheben, sondern auch die Mängel der begrenzten Anzahl von Gattern des ursprünglichen programmierbaren Geräts überwinden kann auf Videosegmentierungssysteme, Datenverzögerungs- und Speicherdesign, Kommunikationsindustrie und andere Bereiche angewendet werden.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 10-System, Dell G3-Computer.

Wofür können FPGA-Chips verwendet werden?

FPGA (Field Programmable Gate Array) ist ein Produkt, das auf Basis programmierbarer Geräte wie PAL (Programmable Array Logic) und GAL (General Array Logic) weiterentwickelt wird. Es handelt sich um eine semi-kundenspezifische Schaltung im Bereich der anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreise (ASIC), die nicht nur die Mängel kundenspezifischer Schaltungen behebt, sondern auch die Mängel der begrenzten Anzahl von Gattern in den ursprünglichen programmierbaren Geräten überwindet.

Branchenanwendungen

Video-Segmentierungssystem

In den letzten Jahren wurden groß angelegte Master-Steuerungssysteme immer häufiger eingesetzt, und auch das Niveau der zugehörigen Video-Segmentierungstechnologie verbessert sich allmählich In vielen Anwendungen wird die Screen-Splicing-Anzeigemethode zur Anzeige eines Videosignals verwendet, die in einigen Szenen, die die Verwendung einer Großbildschirmanzeige erfordern, weit verbreitet ist.

Mit der Weiterentwicklung der Technologie ist die Videosegmentierungstechnologie allmählich ausgereift und erfüllt die Grundbedürfnisse der Menschen nach klaren Videobildern. Die Hardwarestruktur des FPGA-Chips ist relativ speziell. Sie können vorbearbeitete logische Strukturdateien verwenden, um die interne Struktur anzupassen und die Verwendung einzuschränken Dateien zum Anpassen der Verbindungen und Positionen verschiedener logischer Einheiten und zum ordnungsgemäßen Umgang mit den Datenleitungspfaden. Seine Flexibilität und Anpassungsfähigkeit erleichtern die Benutzerentwicklung und -anwendung. Bei der Verarbeitung von Videosignalen können FPGA-Chips ihre eigenen Geschwindigkeits- und Strukturvorteile voll ausnutzen, um Ping-Pong-Technologie und Pipeline-Technologie zu implementieren. Bei der externen Verbindung verwendet der Chip eine parallele Datenverbindung, um die Bitbreite der Bildinformationen zu erweitern, und nutzt interne Logikfunktionen, um die Geschwindigkeit der Bildverarbeitung zu erhöhen. Die Steuerung der Bildverarbeitung und anderer Geräte wird durch Cache-Strukturen und Taktmanagement erreicht. In der gesamten Designstruktur steht der FPGA-Chip im Mittelpunkt. Er führt die Interpolationsverarbeitung, Extraktion und Speicherung komplexer Daten durch und spielt außerdem eine allgemeine Steuerungsrolle, um den stabilen Betrieb des Systems sicherzustellen. Darüber hinaus unterscheidet sich die Videoinformationsverarbeitung von der anderen Datenverarbeitung und erfordert, dass der Chip über spezielle Logikeinheiten und RAM- oder FIFO-Einheiten verfügt, um eine ausreichende Datenübertragungsgeschwindigkeit sicherzustellen.

Datenverzögerungs- und Speicherdesign

FPGA verfügt über eine programmierbare digitale Verzögerungseinheit und wird häufig in Kommunikationssystemen und verschiedenen Arten elektronischer Geräte wie synchronen Kommunikationssystemen, zeitnumerischen Systemen usw. verwendet. Zu den wichtigsten Entwurfsmethoden gehört die CNC-Verzögerungsleitung Methode, Speichermethode, Zählermethode usw. Unter diesen wird die Speichermethode hauptsächlich unter Verwendung des RAM oder FIFO des FPGA implementiert.

Die Verwendung von FPGA zum Lesen und Schreiben von SD-Karten-bezogenen Daten kann entsprechend den Anforderungen spezifischer Algorithmen programmiert werden, und der FPGA-Chip kann so programmiert werden, dass kontinuierliche Aktualisierungen von Lese- und Schreibvorgängen basierend auf Änderungen der tatsächlichen Bedingungen realisiert werden. In diesem Modus kann nur der Originalchip zur effektiven Steuerung der SD-Karte verwendet werden, was die Kosten des Systems erheblich senkt.

Kommunikationsbranche

Normalerweise berücksichtigt die Kommunikationsbranche verschiedene Faktoren wie Kosten und Betrieb. An Standorten mit einer großen Anzahl von Endgeräten sind Basisstationen für den Einsatz von FPGA am besten geeignet Fast jedes Board in der Basisstation benötigt FPGA-Chips, und die Modelle sind relativ hochwertig und können komplexe physikalische Protokolle verarbeiten und logische Steuerung implementieren. Da gleichzeitig der logische Verbindungsschicht- und der physikalische Schichtprotokollteil der Basisstation regelmäßig aktualisiert werden müssen, ist auch die FPGA-Technologie besser geeignet. Derzeit wird FPGA hauptsächlich im frühen und mittelfristigen Aufbau der Kommunikationsbranche eingesetzt und in der späteren Phase schrittweise durch ASIC ersetzt.

Andere Anwendungen

FPGA wird auch häufig in den Bereichen Sicherheit, Industrie und anderen Bereichen eingesetzt. Beispielsweise können Protokolle wie Videokodierung und -dekodierung im Sicherheitsbereich von FPGA im Prozess der Front-End-Datenerfassung und Logiksteuerung verarbeitet werden . Im industriellen Bereich werden hauptsächlich kleinere FPGAs eingesetzt, um dem Bedarf an Flexibilität gerecht zu werden. Da FPGA außerdem eine relativ hohe Zuverlässigkeit aufweist, wird es auch häufig im Militär- und Luft- und Raumfahrtbereich eingesetzt. Da sich die Technologie in Zukunft weiter verbessert, werden verwandte Prozesse verbessert und transformiert. In vielen neuen Branchen wie Big Data werden FPGA breitere Anwendungsaussichten haben. Mit dem Aufbau von 5G-Netzwerken werden FPGAs in der Anfangsphase weit verbreitet sein, und auch in neuen Bereichen wie der künstlichen Intelligenz werden FPGAs häufiger eingesetzt.

Im Februar 2021 wird das zuerst gekaufte und dann entworfene FPGA (Field Programmable Gate Array) als „Universalchip“ bezeichnet. Jingwei Qili Company, eines der ersten Unternehmen in China, das unabhängig FPGA-Chips für allgemeine Zwecke in Chargen entwickelt, produziert und verkauft, hat beschlossen, 300 Millionen Yuan in den Aufbau einer neuen Generation inländischer F&E- und Industrialisierungsprojekte für FPGA-Chips in Yizhuang zu investieren .

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Spalte „FAQ“!

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWofür können FPGA-Chips verwendet werden?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!