FPGA实战演练逻辑篇7：FPGA的优势

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FPGA的优势（特权同学版权所有）

本文节选自特权同学的图书《FPGA设计实战演练（逻辑篇）》（特权同学版权所有）

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FPGA技术之所以在最近十年中得到越来越多的重视，无外乎它所固有的灵活性、并行性和集成性等特点，也正迎合了如今电子产品对快速上市、性能卓越且小型化的需求。（特权同学版权所有）

如前所述，与众多功能固定、引脚有限、应用范围也相对较窄的ASIC（包括各种MCU、MPU、DSP等）相比，FPGA器件则有着更大的可选择性和灵活性，可用于各种不同数字逻辑电路功能的实现。 如果把各种ASIC比作是风格迥异、功能不同，可拎包即住的房屋楼宇；那么FPGA就是堆满各种原始建筑材料的“荒地”一块，没有“免费的午餐”，必须“自己动手”，方可“丰衣足食”，但也正是这种灵活自由性，使得用户可以根据具体的需求设计出定制化的产品。（特权同学版权所有）

我们都知道，硬件有着与生俱来的并行特点，它不同于软件编程的顺序特性。在FPGA器件内部，所有的硬件逻辑都可以同时工作运行，正是这样，很多需要多条软件程序指令实现的功能，用硬件逻辑瞬间便可搞定。因此，尤其对于一些大吞吐量、重复执行的数据传输、处理操作，软件往往无法胜任，非要借助微处理器所支持的专用的硬件加速模块或者FPGA器件来实现。（特权同学版权所有）

FPGA器件内部丰富的数字逻辑资源可以替代各种分立的数字芯片；丰富的I/O引脚支持各种常见协议，这也能够免去很多外围接口芯片；器件内部大都能够很好的支持可编程的端接匹配元件，这也能够降低BOM成本，减少元器件数量；而如今正时髦的Soc FPGA更是将一整个嵌入式系统的大多数重要芯片都集成到了FPGA器件之中，大大简化了板级设计。这样一颗集成性极高的芯片，正可谓“集万千宠爱于一身”。（特权同学版权所有）

FPGA的三大特点和优势归纳如下。（特权同学版权所有）

（1）灵活性（特权同学版权所有）

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可重编程，可定制。

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易于维护，方便移植、升级或扩展。

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降低NRE成本，加速产品上市时间。

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支持丰富的外设接口，可根据需求配置。

（2）并行性（特权同学版权所有）

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更快的速度、更高的带宽。

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满足实时处理的要求。

（3）集成性（特权同学版权所有）

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更多的接口和协议支持。

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可将各种端接匹配元件整合到器件内部，有效降低BOM成本。

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单片解决方案，可以替代很多数字芯片。

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减少板级走线，有效降低布局布线难度。