詳解嵌入式開(kāi)發(fā)中DSP與FPGA的關(guān)系

常所說(shuō)的單片機側重于控制，不支持信號處理，屬于低端嵌入式處理器，arm可以看做是低端單片機升級版，支持操作系統管理，更多接口如網(wǎng)卡，處理能力更強;fpga是可編程邏輯器件，側重時(shí)序，可構建從小型到大型的幾乎所有數字電路系統，dsp主要完成復雜的數字信號處理，如fft，通常一個(gè)復雜系統可以由單片機、arm、fpga、dsp中的一種或幾種構成，各有優(yōu)勢和不足。

dsp通常用于運算密集型，fpga用于控制密集型，許多人都用dsp高算法，用fpga 作外圍控制電路。

去年xilinx在北京介紹FPGA和DSP融合的時(shí)候，大有席卷DSP和FPGA市場(chǎng)之勢。但后來(lái)在實(shí)際中發(fā)現其阻力也是不小的，關(guān)鍵是很難搭配FPGA和DSP的比重。我們知道FPGA擅長(cháng)各種控制(也包括適時(shí)性非常高的信號處理如移動(dòng)通信中基帶濾波，該濾波用C5000，C6000很難勝任，除非多芯片并行)，DSP擅長(cháng)各種信號處理運算，但在一個(gè)系統中究竟有多大的控制電路，有多少密集運算?變數是很大的，我們不可能用一個(gè)芯片解決這個(gè)問(wèn)題。對于運算密集性系統，我們如果使用這種芯片的話(huà)很有可能還要其他DSP，那么我們需要了解多種DSP編程和接口設計，這是否與我們的初衷背道而馳呢?

上面都是一些基本概念的介紹，下面我就來(lái)通俗介紹一下，在DSP里，你是一個(gè)軟件設計者，硬件已經(jīng)完全固化，你所要做的，就是在這個(gè)固定的硬件平臺實(shí)現其功能的最優(yōu)化，一般TI的DSP涉及最多的是一些基本的BIOS操作系統之間的任務(wù)調度，以及算法改進(jìn)與優(yōu)化等待， DSP的關(guān)鍵優(yōu)勢包括其對于新型及復雜算法時(shí)的更短的開(kāi)發(fā)時(shí)間，以及能夠運行多種算法的靈活性。

而對于FPGA來(lái)說(shuō)，你是一個(gè)硬件設計者，FPGA就是一張白紙，上面寫(xiě)什么，畫(huà)什么都取決于你。同樣一片FPGA，菜鳥(niǎo)和高手實(shí)現的功能會(huì )是天壤之別，FPGA的最大優(yōu)勢在于硬件實(shí)現已及通過(guò)并行處理實(shí)現的效率增益。使用FPGA，您大多的時(shí)間并非進(jìn)行算法設計與優(yōu)化，而是邏輯設計與時(shí)序約束等等。

FPGA與DSP關(guān)系：

1、 DSP側重于核心算法處理，FPGA側重于外圍控制處理。

2、 DSP內是用C語(yǔ)言編寫(xiě)，語(yǔ)言執行是串行處理，效率比較低。

FPGA側重于并行處理，效率較高;還有交合邏輯(外圍接口、通訊等);

FPGA發(fā)展領(lǐng)域：

使用領(lǐng)域：電子設計、通訊、汽車(chē)、軍工

不適合：消費類(lèi)產(chǎn)品(手機)—FPGA功耗高;

FPGA技術(shù)難點(diǎn)：

1、 需要專(zhuān)門(mén)的硬件語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)

2、 FPGA靈活性比較高，設計是由工程師來(lái)決定，需要測試驗證

主圖: