嵌入式开发中DSP与FPGA的关系

只看该作者 · 2017-4-12 08:15

本帖最后由 zhangmangui 于 2017-5-1 21:21 编辑

常所说的单片机侧重于控制，不支持信号处理，属于低端嵌入式处理器，arm可以看做是低端单片机升级版，支持操作系统管理，更多接口如网卡，处理能力更强;fpga是可编程逻辑器件，侧重时序，可构建从小型到大型的几乎所有数字电路系统，DSP主要完成复杂的数字信号处理，如fft，通常一个复杂系统可以由单片机、arm、FPGA、dsp中的一种或几种构成，各有优势和不足。

dsp通常用于运算密集型，fpga用于控制密集型，许多人都用dsp高算法，用fpga作外围控制电路。

去年xilinx在北京介绍FPGA和DSP融合的时候，大有席卷DSP和FPGA市场之势。但后来在实际中发现其阻力也是不小的，关键是很难搭配FPGA和DSP的比重。我们知道FPGA擅长各种控制(也包括适时性非常高的信号处理如移动通信中基带滤波，该滤波用C5000，C6000很难胜任，除非多芯片并行)，DSP擅长各种信号处理运算，但在一个系统中究竟有多大的控制电路，有多少密集运算?变数是很大的，我们不可能用一个芯片解决这个问题。对于运算密集性系统，我们如果使用这种芯片的话很有可能还要其他DSP，那么我们需要了解多种DSP编程和接口设计，这是否与我们的初衷背道而驰呢?

上面都是一些基本概念的介绍，下面我就来通俗介绍一下，在DSP里，你是一个软件设计者，硬件已经完全固化，你所要做的，就是在这个固定的硬件平台实现其功能的最优化，一般TI的DSP涉及最多的是一些基本的BIOS操作系统之间的任务调度，以及算法改进与优化等待，DSP的关键优势包括其对于新型及复杂算法时的更短的开发时间，以及能够运行多种算法的灵活性。

而对于FPGA来说，你是一个硬件设计者，FPGA就是一张白纸，上面写什么，画什么都取决于你。同样一片FPGA，菜鸟和高手实现的功能会是天壤之别，FPGA的最大优势在于硬件实现已及通过并行处理实现的效率增益。使用FPGA，您大多的时间并非进行算法设计与优化，而是逻辑设计与时序约束等等。

FPGA与DSP关系：

1、DSP侧重于核心算法处理，FPGA侧重于外围控制处理。

2、DSP内是用C语言编写，语言执行是串行处理，效率比较低。

FPGA侧重于并行处理，效率较高;还有交合逻辑(外围接口、通讯等);

FPGA发展领域：

使用领域：电子设计、通讯、汽车、军工

不适合：消费类产品(手机)—FPGA功耗高;

FPGA技术难点：

1、需要专门的硬件语言来开发

2、FPGA灵活性比较高，设计是由工程师来决定，需要测试验证