FPGA应用结构图如图1-3所示,其具有以下特点。

(1)采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。

(2)FPGA可做其他全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

(3)FPGA内部有丰富的基本逻辑门、触发器和I/O引脚。

(4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

图1-3　FPGA应用结构图(www.daowen.com)

(5)FPGA采用高速互补高性能金属氧化物半导体(complementary highperformance metal-oxide semiconductor,CHMOS)工艺,功耗低,可以与互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)、晶体管-晶体管逻辑(transistor-transistor logic,TTL)电平兼容。

可以说,FPGA芯片是小批量系统提高集成度、可靠性的最佳选择之一。

FPGA还具有以下优势:

第一,通信高速接口设计。FPGA可以用来做高速信号处理,一般如果A/D采样率高、数据速率高,就需要FPGA对数据进行处理,比如对数据进行抽取滤波、降低数据速率处理,使信号容易传输、存储等。

第二,数字信号处理,包括图像处理、雷达信号处理、医学信号处理等。优势是实时性好,用面积换速度,比CPU快很多。

第三,更大的并行度。这个主要是通过并发和流水两种技术实现的。并发是指重复分配计算资源,使多个模块之间可以同时独立进行计算。