FPGA 能做什麼，FPGA 是什麼

FPGA有很多功能，主要使用Verilog或VHDL來編寫邏輯，這與C類似，但比C更直接（因為它是面向硬體的）。 在C語言中可以完成的所有事情都可以用FPGA完成，例如將其他硬體控制為CPU（具有各種功能的晶元，例如ADDA）; 能夠進行**影象處理; 由於其高速，FPGA也被廣泛應用於通訊領域。

但是，由於FPGA內部連線或非邏輯，乘法速度較慢，比DSP差得多，如果使用FPGA進行乘法，建議使用硬核乘法器。 此外，建議多利用軟IP，提高效率。

目前使用硬體描述語言（Verilog或VHDL）完成的電路設計可以簡化。

單一的綜合和布局，快速程式設計到FPGA進行測試，是現代IC設計驗證技術的主流。 這些元件可用於實現基本的邏輯門（例如，AND、OR、XOR、NOT）或更複雜的組合，如解碼器或數學方程式。 在大多數 FPGA 中，這些元件還包含觸發器或其他更完整的儲存器模組等儲存器元件。

系統設計人員可以連線FPGA內部的邏輯塊，就像根據需要連線一樣，就像將麵包板放置在晶元中一樣。 工廠完成的FPGA的邏輯塊和連線可以根據設計人員進行更改，因此FPGA可以執行所需的邏輯功能。 FPGA 通常比 ASIC（專用整合晶元）慢，無法完成複雜的設計，並且消耗更多的功率。

但它們也有很多優點，例如能夠快速生產產品，能夠進行修改以糾正程式中的錯誤，並且更便宜。 供應商也可能提供更便宜但功能較差的 FPGA。 由於這些晶元的能力相對較差，因此這些設計的開發是在通用FPGA上完成的，然後將設計轉移到類似ASIC的晶元上。

另一種方法是使用CPLD（複雜可程式設計邏輯器件）。

目前還有很多研究領域，如通訊、汽車電子、智慧型AI、軍事裝備等。 具體工作可以做FPGA軟體開發、FPGA軟體驗證、晶元開發、晶元驗證等。

FPGA（現場可程式設計門陣列）是在PAL和GAL等可程式設計器件的基礎上進一步發展的產物。 它表現為專用積體電路（ASIC）領域的半定製電路，不僅解決了定製電路的缺點，而且克服了原有可程式設計器件門數有限的缺點。

無人機、大屏拼接系統、手機、汽車無人駕駛輔助系統、智慧型監控、資料中心、航空航天電子裝置、5G通訊、軍事通訊、大資料處理、工業控制。

FPGA簡介如下：

1、FPGA（FieldProgrammableGateArray）是在PAL和GAL等可程式設計器件的基礎上進一步發展的產品。 它以專用積體電路（ASIC）領域的半定製電路的形式出現，不僅解決了定製電路的缺點，而且克服了原有可程式設計正器件柵極電路數量有限的缺點。

2.FPGA設計不是簡單的晶元研究，而是主要利用FPGA模型來設計其他行業的產品。 通過對全球FPGA產品市場及相關供應商的分析，對推動我國科技水平全面提公升具有非常重要的作用。

晶元簡介如下：

積體電路是將電路（主要包括半導體裝置，但也包括無源元件等）小型化的一種方式，利用一定的工藝將電路中所需的電晶體、電阻器、電容器、電感器等元件和佈線在一小塊或幾小塊半導體晶圓或介電襯底上。

然後將其封裝在管殼中，成為具有所需電路功能的微型結構。 所有元器件在結構上都已形成乙個整體，這使得電子元器件向微型化、低功耗、智慧型化、高可靠性邁出了一大步。

它是一種微型電子裝置或元件，在電路中用字母“IC”表示，其發明者是 Jack Kilby（基於鍺 （Ge） 的積體電路）和 Robert Noyce（基於矽 （Si） 的積體電路）。

當今半導體行業的大部分應用都是矽基積體電路，矽基積體電路是20世紀50年代末至60年代發展起來的一種新型半導體器件。

FPGA（現場可程式設計門陣列）是一種可程式設計門陣列，可用於數位電路設計和嵌入式系統開發。

FPGA 比 ASIC（專用積體電路）更靈活、更可定製，因為 FPGA 可以程式設計以實現特定功能，而 ASIC 需要由晶元設計和製造。 此外，FPGA具有更快的開發周期和更低的開發成本，使其更適合某些應用場景。

FPGA 的基本構建模組是可程式設計邏輯單元 （CLB），它由邏輯門、儲存器和觸發器組成。 FPGA的邏輯單元可以根據程式設計要求將邏輯門連線成適當的結構，從而實現複雜的數字邏輯電路。 FPGA 還包括輸入和輸出引腳 （IO） 以及時鐘管理電路，用於與外部環境進行通訊和協調。

FPGA在數字訊號處理、通訊、影象處理、自動駕駛、工業控制等領域有著廣泛的應用。 例如，FPGA可用於實現高速資料採集和處理，從而實現實時控制、實時影象處理、加解密等功能。 在自動駕駛汽車中，FPGA 可用於實現高效的感測器資料採集和處理，同時確保低延遲和高可靠性。

在通訊領域，FPGA可用於實現編解碼器、數據機、訊號處理等處理器，以提高通訊速度和可靠性。

雖然FPGA在一些應用場景中表現出優異的效能和靈活性，但也存在資源有限、功耗高、程式設計複雜等缺點。 對於一些高效能應用，ASIC可能仍然是乙個更好的選擇。

綜上所述，FPGA是一種具有高度靈活性和可定製性的可程式設計門陣列，廣泛應用於數位電路設計和嵌入式系統開發，具有重要的現實意義。