一、fpga芯片是干什么的

FPGA芯片的全稱(chēng)是Field Programmable Gate Array,，翻譯成中文就是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列,。FPGA是在PAL（可編程邏輯陣列）、GAL（通用陣列邏輯）,、CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,。它是作為專(zhuān)用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足,，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn),。

二、FPGA芯片的作用和功能

1,、數(shù)字信號(hào)處理：實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理算法,，如數(shù)字濾波、變換等,，常用于音頻,、視頻等數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。

2,、圖像處理：實(shí)現(xiàn)圖像處理算法,，如圖像濾波、邊緣檢測(cè),、圖像變換等,，可以用于醫(yī)療影像,、安防監(jiān)控、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域,。

3,、通信：用于網(wǎng)絡(luò)交換、路由器,、協(xié)議轉(zhuǎn)換,、調(diào)制解調(diào)等通信設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)處理功能,。

4,、控制系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)中的邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制,、數(shù)據(jù)采集等功能,，可以用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人控制,、智能家居等領(lǐng)域,。

三、FPGA芯片的工作原理

FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個(gè)概念,，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）,、輸入輸出模塊IOB（Input Output Block）和內(nèi)部連線（Interconnect）三個(gè)部分。

現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）是可編程器件,，與傳統(tǒng)邏輯電路和門(mén)陣列（如PAL,，GAL及CPLD器件）相比，F(xiàn)PGA具有不同的結(jié)構(gòu),。品牌FPGA利用小型查找表（16×1RAM）來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯,，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來(lái)驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)I/O,，由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊,，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。

FPGA的邏輯是通過(guò)向內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式,，并最終決定了FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無(wú)限次的編程,。