FPGA浅知(ZYNQ)"/>
FPGA浅知(ZYNQ)
正点原子学习笔记
FPGA:(Field Programmable Gate Array , 现场可编程门阵列),是一种以数字电路为主的集成电路芯片,属于可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)的一种
FPGA与单片机的区别
芯片 | 单片机 | FPGA |
类型 | ASIC(微处理器) | 半定制电路 |
结构 | 哈佛结构/冯诺依曼结构 | 查找表(LUT) |
执行方式 | 顺序执行 | 并行执行 |
速度 | 慢 | 快 |
灵活性 | 低 | 高 |
应用场景 | 仪器仪表/家用电器/工业控制等 | 通信领域/IC验证/视频图像处理等 |
开发语言 | c语言 | 硬件描述语言(Verilog/VHDL) |
使用成本 | 低 | 高 |
ASIC和FPGA
ASIC(Application Specific Integrated Circuit):专用集成电路,指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计,制造的集成电路。
FPGA:它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA的特点
1,设计灵活
硬件可重构结构
2,开发周期短
无需流片,风险低
3,高性能
并行执行
FPGA作用
1,通信领域
高速通信协议;
通信协议随时可能更改
2,IC验证领域
FPGA进行IC原型验证
降低流片失败的风险
3,图像/视频处理领域
2K/4K视频编解码
高速实时传输和处理等
4,人工智能(AI)领域
声音、图像处理与识别;
加速AI学习和推理
AI算法迭代等
5,汽车自动驾驶领域
大量数据的分析和运算
算法和模型验证登;
6,医疗设备领域
超声波束形成,CT影像重构,X射线输入的采样/数字化数据的图像处理等;
ZYNQ简介
ZYNQ包含PS(以ARM处理器为核心的系统)+PL(FPGA)
这两个独立的系统通过AXI互联
PL简介
FPGA内部有
CLB:Configurable Logic Block 可编辑逻辑块
LUT: Look UP Table 查找表
FF: Flip_Flop 触发器
Configurable Logic Block 简称CLB 可编辑逻辑块
Input/Output Blocks 简称IOB
Block RAM 块RAM
clock tiles 时钟单元
XADC block 模->数转换
PS简介
Application Processing Unit(APU) 应用处理单元
Processing System 简称PS
AXI Interfaces 提供一个低延迟,高带宽
MMU : 内存管理单元,实现的是虚拟粒子到实际的物理粒子的映射
NEON: 实现单指令多数据功能
FPU : 浮点运算单元
一级cache储存器 L1(D): 缓存数据 32kb
L1(I): 缓存指令 32kb
二级cache储存器 分为数据和指令部分,每个512kb,需要SCU的仲裁才能访问
SCU: 有PS和PL交互的功能
PL和PS数据的交互接口(AXI)
General-Purpose Ports GP接口,通用用途接口
High-Performance Ports Programmable Logic 高性能接口
ACP 加速器移植接口
更多推荐
FPGA浅知(ZYNQ)
发布评论