4、FPGA特征简介

        1、FPGA器件简介

        FPGA是由存放在片内的RAM来设置其工作状态的，因此工作时需要对片内RAM进行编程。用户可根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。FPGA有如下几种配置模式。

        1）并行模式：一片EPROM配置一片FPGA。

        2）主从模式：一片EPROM配置多片FPGA。

        3）串行模式：串行PROM配置FPGA。

        4）外设模式：将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。

        目前，FPGA市场占有率最高的两大公司Xilinx和Altera生产的FPGA都是基于并行模式的，需要在使用时外接一个EPROM保存程序。上电时，FPGA将EPROM中的数据读入片内RAM，完成配置后，进入工作状态；掉电后FPGA恢复为白片，片内逻辑消失。FPGA不仅能够反复使用，还需专门的FPGA编程器，只需通用的EPROM、PROM编程器即可。Actel、QuickLogic等公司提供反熔丝技术的FPGA，只能下载一次，具有抗辐射、耐高温、功耗低和速度快等优点，在军品和航天航空领域中应用较多，但这种FPGA不能重复擦写，开发初期比较麻烦，费用也比较昂贵。Xilinx和Altera一般不涉及军用和宇航级市场。Lattice是ISP技术的发明者，在小规模PLD应用上有一定的特色。

        2、FPGA与DSP器件的区别

        DSP从根本上讲是适合串行算法的，多处理器系统是很昂贵的，而且只适合粗粒度的并行运算；FPGA可以在片内实现细粒度，高度并行运算结构。FPGA和DSP两者各有所长。实现时，一一般的配合是DSP作主处理器，利用FPGA的高度并行度和可重配置作FFT、FIR等等的协处理器。

        传统观点认为FPGA用来创建原型比较好，但是应用大于大规模的数字系统开发就过于昂贵而且功耗过大。目前，这一不足已有了明显改善，FPGA在成本和功耗上已经超越了DSP。

        目前各FPGA生产商的主流芯片已打破了FPGA所有的旧标准，在系统实现和芯片选择时，应当从算法结构等更深层次的角度出发。