1. FPGA概述FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。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2. FPGA芯片结构FPGA芯片主要由三部分组成,分别是IOE(input outp            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            至此,我们要真正开始CPU设计了,前面的内容是给不熟悉QuartusII的同学热身用的。这里都是假定同学们已经熟悉了QuartusII基本操作,会使用原理图设计方法设计电路,并且会使用MegaWizard添加标准模块,会分层设计电路。需要说明的是,我们选择使用原理图的设计方法,是考虑与罗老板的课件相结合,能够对照Logisim的操作,使同学们在学会使用Logisim软件仿真设计出一个CPU后,平滑            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            ASIC芯片内部架构较为简单,不可以硬件编程,只能用来专门处理某一种功能,灵活性最差,但是在执行某一种任务上的效率最高。ASIC也被称为专用集成电路。FPGA芯片内部架构稍微复杂一些,可以硬件编程,因而可以通过硬件编程语言来改变内部芯片的逻辑结构,从而能够在提供一定灵活性的同时,还能够保证较高的处理效率,算是在灵活性和性能上取了个折中。FPGA也被称为可编程集成电路。FPGA的特点如下: (1)采            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            请问FPGA与DSP有什么区别?  以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!请问FPGA与DSP有什么区别?这么说吧DSP是处理器,它的作用是高速执行串行算法,数字信号处理常用。FPGA是一块逻辑门电路阵列,通过改变其内部逻辑单元的链接,用它能够实现各种各样的 组合数字电路。这两者之间没有什么            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            微软数据中心里的服务器仍然由传统的英特尔 CPU 主宰,但据报道,微软现在正计划采用现场可编程阵列或现场可编程门阵列(FPGA)来代替原有的处理器架构,让微软可以采用自主软件专门修改并为自己服务。一、为什么使用 FPGA? 众所周知,通用处理器(CPU)的摩尔定律已入暮年,而机器学习和 Web 服务的规模却在指数级增长。人们使用定制硬件来加速常见的计算任务,然而日新月异的行业又要求这些定制的硬件            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            ps. 写本文的目的仅为了整理笔记,好记性不如烂笔头~参考来源:http://www.elecfans.com/baike/zhujipeijian/cpu/20170426511395.htmlhttps://www.zhihu.com/question/19903344/answer/13779421http://www.elecfans.com/emb/fpga/20170926555542            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            # FPGA、GPU 和 CPU 架构的比较总体优势
在现代计算中,FPGA (现场可编程门阵列)、GPU (图形处理单元) 和 CPU (中央处理单元) 各自有其独特的优势。理解它们的比较对于工程师和开发者来说至关重要。本指南将引导您了解如何比较这三种架构,并提供相应的代码示例及状态图来帮助您理解。
## 一、比较流程
下面是比较 FPGA、GPU 和 CPU 的总体流程:
| 步骤            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            电脑之父——冯·诺伊曼提出了计算机的五大部件:输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器。现在我们来说一下CPU、硬盘、内存三者之间的关系。 CPU:是计算机的运算核心和控制核心,让电脑的各个部件顺利工作,起到协调和控制作用。 硬盘:存储资料和软件等数据的设备,有容量大,断电数据不丢失的特点。也被人们称之为“数据仓库”。 内存:1. 负责硬盘等硬件上的数据与CPU之间数据交换处理;2.            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            (1)中央处理单元(CPU):运算器就是起着运算的作用,控制器就是负责发出CPU每条指令所需要的信息,寄存器就是保存运算或者指令的一些临时文件,这样可以保证更高的速度。  CPU有着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据四大作用。移动设备很复杂, CPU需要执行数以百万计的指示,才能使它向期待的方向运行,而CPU的速度和功率效率是至关重要的。速度影响用户体验,而效率影响电池寿命。最完美的            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            FPGA芯片内部硬件介绍FPGA(Filed programmable gate device):现场可编程逻辑器件     FPGA基于查找表加触发器的结构,采用SRAM工艺,也有采用flash或者反熔丝工艺;主要应用高速、高密度大的数字电路设计。     FPGA由可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式块            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            FPGA 即 Field Programmable Gate Arrays,现场可编程门阵列。如果逻辑代数为数字世界的理论指导,那么逻辑门电路就是盖起座座数字大厦的基本块块砖瓦,无论基本的数字电路还是现代的集成电路,无不构建在逻辑门之上,把逻辑门和时钟组合起来,人们搭建起了加法器、选择器、锁存器、触发器,进而的运算单元、可控制单元、RAM。按照聪明的工程师设计好的电路图纸再将这些基本的数字电路原件            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            DSP与FPGA的技术特点和区别是什么? DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            基于LUT的FPGA具有很高的集成度,其器件密度从数万门到数千万门不等,可以完成极其复杂的时序与逻辑组合的逻辑电路功能,因此其适用于高速、高密度的高端数字逻辑电路设计领域。其组成部分主要有可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、内嵌SRAM、丰富的布线资源、底层嵌入功能单元、内嵌专用单元等。FPGA的主要设计和生产厂家有赛灵思、Altera、Lattice、Actel、Atmel和QuickLo            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            FPGA 内部详细架构FPGA 芯片整体架构1.可编程输入输出单元(IOB)(Input Output Block)2.可配置逻辑块(CLB)(Configurable Logic Block)3.互连线资源(Interconnect)4.嵌入式块 RAM(BRAM)(Block RAM)5.底层内嵌功能单元6.内嵌专用硬核7.致谢 FPGA 芯片整体架构FPGA 芯片整体架构如下所示,大体按照            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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             1. 可编程输入输出单元(IOB)可编程输入/ 输出单元简称I/O 单元,是芯片与外界电路的接口部分,完成不同电气特性下对输入/ 输出信号的驱动与匹配要求,其示意结构如图2-4 所示。FPGA 内的I/O 按组分类,每组都能够独立地支持不同的I/O标准。通过软件的灵活配置,可适配不同的电气标准与I/O 物理特性,可以调整驱动电流的大小,可以改变上、下拉电阻。目前,I/O 口的频率也越来            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            在进行FPGA设计之前,首先会根据设计的要求,选择不同的FPGA器件,选择FPGA器件的时候,一般需要考虑内部资源和价格,而内部资源的要求又包括以下几方面:  专用硬件资源:如专用乘法器的数量,Memory的大小,PLL的数量等; LE的数量:FPGA(Altera系列)内部最基本的工作单元 器件工作的最高频率:如乘法器工作的最高频率,LVDS模块的最高频率等。 这里主要对Cyclone III            
                
         
            
            
            
            文章目录一、同步信号的边沿检测二、异步信号的边沿检测(适用同步)   边沿检测,就是 检测输入信号的上升沿和下降沿。在设计数字系统时,边沿检测是一种很重要的设计思想。  通常情况下,always块的敏感信号列表中可以直接用posedge和negedge来提取上升沿和下降沿, 但是要在always程序块的内部检测上升沿或者下降沿使用posedge和negedge显然是不            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。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简介】  目前以硬件描述语言(Verilog 或 VHDL)所完成的电路设计,可以经过简            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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            目前主流的FPGA仍是基于查找表技术的,已经远远超出了先前版本的基本性能,并且整合了常用功能(如RAM、时钟管理 和DSP)的硬核(ASIC型)模块。如图1-1所示(注:图1-1只是一个示意图,实际上每一个系列的FPGA都有其相应的内部结构),FPGA芯片主 要由6部分完成,分别为:可编程输入输出单元、基本可编程逻辑单元、完整的时钟管理、嵌入块式RAM、丰富的布线资源、内嵌的底层功能单元和内嵌专用            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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                            2023-06-14 20:21:09
                            
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            忙了两天其他的事,我又开始找时间写了这篇文章,今天写的这个其实很早我就想记录下了,以前学数电的时候好像就有接触到相关的一些概念,但是后来学FPGA以后没太注意,感觉没什么关系,直到多次遇到梗以后才想着对这些概念重新了解下,特别是上几个月在求职的时候发现一些公司在招聘要求上写了需要对FPGA的架构要熟悉,那时候我还对架构有点懵逼,差点就不想玩了,然后耐着性子重新去找资料看了下,原来这些已经有过接触,            
                
                    
                        
                                                            
                                                                        
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                            2021-06-17 14:49:26
                            
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