一文了解FPGA与DSP的区别、特点及用途.doc

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1、一文了解FPGA与DSP的区别、特点及用途　　FPGA是一种可编程的硅芯片，DSP是数字信号处理，当系统设计人员在项目的架构设计阶段就面临到底采用FPGA还是DSP的重要问题。本文将首先分别介绍FPGA和DSP的特点，然后再从内部资源、编程语言、功能多个角度解析两者的不同。　　一文了解FPGA与DSP的区别、特点及用途　　FPGA是一种可编程的硅芯片，DSP是数字信号处理，当系统设计人员在项目的架构设计阶段就面临到底采用FPGA还是DSP的重要问题。本文将首先分别介绍FPGA和DSP的特点，然后再从内部资源、编程语言、功能多个角度解析两者的不

2、同。　　　　　　1、FPGA与DSP的特点　　FPAG的结构特点　　片内有大量的逻辑门和触发器，多为查找表结构，实现工艺多为SRAM。规模大，集成度高，处理速度快，执行效率高。能完成复杂的时序逻辑设计，且编程灵活，方便，简单，可多次重复编程。许多FPAG可无限重复编程。利用重新配置可减少硬件的开销。缺点是：掉电后一般会丢失原有逻辑配置；时序难规划；不能处理多事件；不适合条件操作。　　DSP的结构特点　　1、采用数据和程序分离的哈佛结构和改进的哈佛结构，执行指令速度更快。　　2、采用流水线技术，减少每条指令执行时间。　　3、片内多总线，可同时进

3、行取指及多个数据存取操作。　　4、独立的累加器及加法器，一个周期内可同时完成相乘及累加运算。　　5、有DMA通道控制器及串行通信口等，便于数据传送。　　6、有中断处理器及定时控制器，便于构成小规模系统。　　7、具有软硬件等待功能，能与各种存储器接口。　　DSP作为专门的微处理器，主要用于计算，优势是软件的灵活性。适用于条件进程，特别是复杂的多算法任务。DSP通过汇编或高级语言（如C语言）进行编程，实时实现方案。因此，采用DSP器件的优势在于：软件更新速度快，极大地提高了系统的可靠性、通用性、可更换性和灵活性。缺点：受到串行指令流的限制；超过几

4、MHZ的取样率，一个DSP仅能完成对数据非常简单的运算；研发周期长。　　　　2、内部资源　　FPGA侧重于设计具有某个功能的硬件电路，内部资源是VersaTIles（ActelFPGA）之类的微小单元，FPGA的内部单元初始在编程前都是使用的是HDL语言实现硬件电路的设计描述。FPGA内部的连线资源将这些功能模块的内部和模块之间的信号连接起来，构成较大的模块。FPGA可以内部实现ALU，加法器，乘法器，累加器，FIFO，SRAM，DDRcontroller，FFT，HDLC，DMA，PWM等等数字电路，也就说我们要用其实现一个特定的或是通用的

5、硬件功能一个或是多个模块，这些模块的各个细节都要要用HDL来描述设计实现。　　目前的FPGA都可以直接内嵌诸如ARM7，CoretexM1，Core8051等微处理器，用于FPGA的软核的，也有的FPGA厂商将一些硬件模块直接做到FPGA中，这些是FPGA内部的硬核。传统的FPGA都是实现纯数字电路的，业界只有Actel的FPGA实现了数模混合的PSC单芯片技术，真正的提升和扩大了FPGA的应用功能和领域。　　此外，多数FPGA都有PLL，DLL之类的锁相环，Slew可调，Actel的还内建了OSC，RTC，Powermanager之类的硬件

6、单元，甚至Actel的Fusion系列还内建了600kbps的12bit的ADC以及MOSFETDriver之类模拟接口，内部有UserFlashMemeory，FlashROM等资源可以实现真正的PSC，Bootloader之类的功能。　　DSP主要是算法处理，内部资源主要是乘法器，加法器之类的资源，有SPI接口，UART接口，接受一定的指令集，内部的资源基本上都是现成的，需要客户的需要而重新配置，方便于客户的使用，但是相对来讲其功能是有局限性的，所以主要用于某些特定的领域。DSP也有内嵌的锁相环，计数器，Baudrate发生器，有的DSP

7、也有ADC模拟接口。　　　　3、编程语言　　FPGA主要使用HDL，包括VHDl，Verilog，还有数模混合的描述语言Verilog-AMS等。（课程推荐：FPGA培训）　　DSP使用C，汇编语言编程。（课程推荐：C6000DSP培训）　　　　4、功能角度　　FPGA普遍用于实现数字电路模块，基本上能实现所有的数字电路，传统的数字功能模块，以及客户产品特定需求的数字处理模块。FPGA的IO桥接种类繁多，不同种类的级别的FPGA支持的IO标准和协议都不尽相同，但是这些IO的驱动能力或是电压都是可编程配置的。任何数字功能电路的实现，高速信号的处

8、理，控制领域的信号处理，桥转换协议的实现，Actel的Fusion还能用于电流/电压检测，温度的检测，MOSFETdriver，电源管理，其独特的Flash工艺技术