FPGA與開源硬件和開源軟件的結(jié)合,為電子技術的創(chuàng)新發(fā)展注入了新的活力。開源硬件社區(qū)如OpenFPGA,提供了大量的FPGA設計資源和參考代碼,開發(fā)者可以在此基礎上進行學習和二次開發(fā),降低了開發(fā)門檻和成本。同時,開源軟件工具如Yosys、NextPnR等,為FPGA開發(fā)提供了**且功能強大的替代方案,打破了傳統(tǒng)商業(yè)軟件的壟斷。這種開源生態(tài)促進了技術的共享和交流,使得更多的開發(fā)者能夠參與到FPGA技術的研究和應用中。例如,基于開源的RISC-V架構(gòu),開發(fā)者可以在FPGA上實現(xiàn)自定義的處理器內(nèi)核,并根據(jù)需求進行功能擴展和優(yōu)化。開源硬件和軟件的結(jié)合,不僅推動了FPGA技術的普及,也為電子技術的創(chuàng)新帶來了更多可能性。 FPGA芯片在制造完成后,其功能并未固定,用戶可以根據(jù)自己的實際需要對FPGA芯片進行功能配置。廣東國產(chǎn)FPGA加速卡
FPGA 的工作原理 - 編程過程:FPGA 的編程過程是實現(xiàn)其特定功能的關鍵環(huán)節(jié)。首先,設計者需要使用硬件描述語言(HDL),如 Verilog 或 VHDL 來描述所需的邏輯電路。這些語言能夠精確地定義電路的行為和結(jié)構(gòu),就如同用一種特殊的 “語言” 告訴 FPGA 要做什么。接著,HDL 代碼會被編譯和綜合成門級網(wǎng)表,這個過程就像是將高級的設計藍圖轉(zhuǎn)化為具體的、由門電路和觸發(fā)器組成的數(shù)字電路 “施工圖”,把設計者的抽象想法轉(zhuǎn)化為實際可實現(xiàn)的電路結(jié)構(gòu),為后續(xù)在 FPGA 上的實現(xiàn)奠定基礎。山西工控板FPGA入門FPGA硬件設計包括FPGA芯片電路、 存儲器、輸入輸出接口電路以及其他設備。
FPGA 的發(fā)展與技術創(chuàng)新緊密相連。近年來,隨著工藝技術的不斷進步,F(xiàn)PGA 的集成度越來越高,邏輯密度不斷增加,能夠在更小的芯片面積上實現(xiàn)更多的邏輯功能。這使得 FPGA 在處理復雜任務時具備更強的能力。同時,新的架構(gòu)設計不斷涌現(xiàn),一些 FPGA 引入了嵌入式處理器、數(shù)字信號處理(DSP)塊等模塊,進一步提升了其在特定領域的處理性能。在信號處理領域,結(jié)合了 DSP 塊的 FPGA 能夠更高效地完成濾波、調(diào)制解調(diào)等復雜信號處理任務。隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展,F(xiàn)PGA 也在不斷演進,以更好地適應這些新興領域的需求,如優(yōu)化硬件架構(gòu)以加速神經(jīng)網(wǎng)絡運算等 。
FPGA 的發(fā)展歷程 - 系統(tǒng)時代:自 2008 年至今的系統(tǒng)時代,F(xiàn)PGA 實現(xiàn)了重大的功能整合與升級。它將系統(tǒng)模塊和控制功能進行了整合,Zynq All - Programmable 器件便是很好的例證。同時,相關工具也在不斷發(fā)展,為了適應系統(tǒng) FPGA 的需求,高效的系統(tǒng)編程語言,如 OpenCL 和 C 語言編程逐漸被應用。這一時期,F(xiàn)PGA 不再局限于實現(xiàn)簡單的邏輯功能,而是能夠承擔更復雜的系統(tǒng)任務,進一步拓展了其在各個領域的應用范圍,成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中不可或缺的組件。一款高性能的 FPGA 價格較高,但價值不可忽視。
FPGA在工業(yè)自動化PLC替代方案中的定制開發(fā)可編程邏輯控制器(PLC)在工業(yè)自動化領域應用,但存在靈活性不足等問題。我們基于FPGA開發(fā)了高性能PLC替代方案,通過自定義硬件邏輯實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的梯形圖、功能塊等編程方式,同時支持C語言與Verilog混合編程,極大提升開發(fā)靈活性。在運動控制方面,F(xiàn)PGA可同時驅(qū)動8軸伺服電機,通過插補算法實現(xiàn)高精度軌跡控制,定位精度達到±,較傳統(tǒng)PLC方案提升50%。在某汽車生產(chǎn)線的應用中,該系統(tǒng)實現(xiàn)設備故障診斷時間從30分鐘縮短至5分鐘,生產(chǎn)線整體效率提高25%。此外,系統(tǒng)還具備熱插拔功能,當某一模塊出現(xiàn)故障時,可在不中斷生產(chǎn)的情況下進行更換,有效保障工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性與穩(wěn)定性。 設計好的FPGA邏輯電路可以在不同的項目中重復使用,降低了開發(fā)成本和時間。山東嵌入式FPGA核心板
集成電路技術交流分享。廣東國產(chǎn)FPGA加速卡
FPGA,即現(xiàn)場可編程門陣列(Field - Programmable Gate Array),是一種可編程邏輯器件。與傳統(tǒng)的固定功能集成電路不同,它允許用戶在制造后根據(jù)自身需求對硬件功能進行編程配置。這一特性使得 FPGA 在數(shù)字電路設計領域極具吸引力,尤其是在需要快速迭代和靈活定制的項目中。例如,在產(chǎn)品原型開發(fā)階段,開發(fā)者可以利用 FPGA 快速搭建硬件邏輯,驗證設計思路,而無需投入大量成本進行集成電路(ASIC)的定制設計與制造。這種靈活性為創(chuàng)新提供了廣闊空間,縮短了產(chǎn)品從概念到實際可用的周期。廣東國產(chǎn)FPGA加速卡
常州米聯(lián)客信息科技有限公司,自2017年5月11日創(chuàng)立起,便在FPGA和SOC技術應用領域不斷探索前行,逐步構(gòu)建起完善的技術體系和產(chǎn)品生態(tài)。公司具備專業(yè)的技術研發(fā)能力,從硬件設計到軟件生態(tài)開發(fā),形成了全技術棧的研發(fā)優(yōu)勢。在硬件產(chǎn)品方面,米聯(lián)客的生態(tài)產(chǎn)品覆蓋國際大廠品牌AMD、ALTERA,以及國內(nèi)的安路FPGA、龍芯中科、瑞芯微等品牌。公司的核心板模塊作為重點產(chǎn)品,在設計上充分考慮了不同行業(yè)的需求,具備高性能、低功耗、高可靠性等特點。同時,公司配套研發(fā)的軟件生態(tài)解決方案,能夠與硬件模塊無縫對接,為客戶提供一體化的解決方案。在實際應用場景中,米聯(lián)客的產(chǎn)品和方案發(fā)揮著重要作用。在科研驗證場景下,為科研人員提供了靈活且可靠的實驗平臺,加速科研項目的推進;在工業(yè)自動化生產(chǎn)中,提高了生產(chǎn)設備的智能化水平和生產(chǎn)效率;在儀表儀器的設計制造中,提升了儀器的測量精度和穩(wěn)定性;在醫(yī)療產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)中,為醫(yī)療設備的創(chuàng)新提供了技術保障;在機器視覺和自動駕駛領域,通過精細的數(shù)據(jù)處理和分析,助力相關技術實現(xiàn)突破。米聯(lián)客正通過不斷創(chuàng)新,推動各行業(yè)的技術升級和發(fā)展。