發布日期：2022-10-11 點擊率：923
FPGA是一種可編程的硅芯片，DSP是數字信號處理，當系統設計人員在項目的架構設計階段就面臨到底采用FPGA還是DSP的重要問題。本文將首先分別介紹FPGA和DSP的特點，然后再從內部資源、編程語言、功能多個角度解析兩者的不同。
1、FPGA與DSP的特點
FPAG的結構特點
片內有大量的邏輯門和觸發器，多為查找表結構，實現工藝多為SRAM。規模大，集成度高，處理速度快，執行效率高。能完成復雜的時序邏輯設計，且編程靈活，方便，簡單，可多次重復編程。許多FPAG可無限重復編程。利用重新配置可減少硬件的開銷。缺點是：掉電后一般會丟失原有邏輯配置；時序難規劃；不能處理多事件；不適合條件操作。
DSP的結構特點
1、 采用數據和程序分離的哈佛結構和改進的哈佛結構，執行指令速度更快。
2、 采用流水線技術，減少每條指令執行時間。
3、 片內多總線，可同時進行取指及多個數據存取操作。
4、 獨立的累加器及加法器，一個周期內可同時完成相乘及累加運算。
5、 有DMA通道控制器及串行通信口等，便于數據傳送。
6、 有中斷處理器及定時控制器，便于構成小規模系統。
7、 具有軟硬件等待功能，能與各種存儲器接口。
DSP作為專門的微處理器，主要用于計算，優勢是軟件的靈活性。適用于條件進程，特別是復雜的多算法任務。DSP通過匯編或高級語言（如C語言）進行編程，實時實現方案。因此，采用DSP器件的優勢在于：軟件更新速度快，極大地提高了系統的可靠性、通用性、可更換性和靈活性。缺點：受到串行指令流的限制；超過幾MHZ的取樣率，一個DSP 僅能完成對數據非常簡單的運算；研發周期長。
2、內部資源
FPGA側重于設計具有某個功能的硬件電路，內部資源是VersaTiles（ActelFPGA）之類的微小單元，FPGA的內部單元初始在編程前都是使用的是HDL語言實現硬件電路的設計描述。FPGA內部的連線資源將這些功能模塊的內部和模塊之間的信號連接起來，構成較大的模塊。FPGA可以內部實現ALU，加法器，乘法器，累加器，FIFO，SRAM，DDRcontroller，FFT，HDLC，DMA，PWM等等數字電路，也就說我們要用其實現一個特定的或是通用的硬件功能一個或是多個模塊，這些模塊的各個細節都要要用HDL來描述設計實現。
目前的FPGA都可以直接內嵌諸如ARM7，CoretexM1，Core8051等微處理器，用于FPGA的軟核的，也有的FPGA廠商將一些硬件模塊直接做到FPGA中，這些是FPGA內部的硬核。傳統的FPGA都是實現純數字電路的，業界只有Actel的FPGA實現了數模混合的PSC單芯片技術，真正的提升和擴大了FPGA的應用功能和領域。
此外，多數FPGA都有PLL，DLL之類的鎖相環，Slew可調，Actel的還內建了OSC，RTC，Powermanager之類的硬件單元，甚至Actel的Fusion系列還內建了600kbps的12bit的ADC以及MOSFETDriver之類模擬接口，內部有UserFlashMemeory，FlashROM等資源可以實現真正的PSC，Bootloader之類的功能。
DSP主要是算法處理，內部資源主要是乘法器，加法器之類的資源，有SPI接口，UART接口，接受一定的指令集，內部的資源基本上都是現成的，需要客戶的需要而重新配置，方便于客戶的使用，但是相對來講其功能是有局限性的，所以主要用于某些特定的領域。DSP也有內嵌的鎖相環，計數器，Baudrate發生器，有的DSP也有ADC模擬接口。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 索爾維全系列Solef?PV
