在廣播與專業音視頻(Pro AV)領域,市場需求不斷變化,產品需要具備快速適應新要求的能力。FPGA 在此領域展現出了獨特的價值。在廣播系統中,隨著高清、超高清視頻廣播的發展以及新的編碼標準的出現,廣播設備需要具備靈活的視頻處理能力。FPGA 能夠根據不同的視頻格式和編碼要求,通過重新編程實現視頻信號的轉換、編碼和解碼等功能,確保廣播內容能夠以高質量的形式傳輸給觀眾。在專業音視頻設備中,如舞臺燈光控制系統、大型顯示屏控制系統等,FPGA 可用于實現復雜的控制邏輯和數據處理,根據演出需求或展示內容的變化,快速調整設備的工作模式,延長產品的生命周期,滿足廣播與 Pro AV 領域對設備靈活性和高性能的需求 。FPGA是一種可以重構電路的芯片。河南安路開發板FPGA模塊
在通信領域,FPGA占據著舉足輕重的地位。隨著5G技術的發展,通信系統對數據處理能力和靈活性的要求達到了前所未有的高度。FPGA憑借其并行處理特性,能夠處理5G基站中的基帶信號處理任務。在物理層,FPGA可以實現信道編碼、調制解調、濾波等功能。以5G的OFDMA(正交頻分多址)技術為例,FPGA能夠并行處理多個子載波上的數據,完成傅里葉變換(FFT)和逆傅里葉變換(IFFT)運算,確保信號的傳輸。同時,FPGA的可重構性使其能夠適應不同通信標準和協議的變化。無論是4G、5G還是未來的6G,只需更新FPGA的配置文件,即可實現對新協議的支持,避免了硬件的重復開發,為通信設備的升級和演進提供了便捷途徑。此外,在衛星通信、光通信等領域,FPGA也被廣泛應用于信號處理和協議轉換環節。 河北工控板FPGA核心板圖形化編程讓 FPGA 的使用更加便捷。
FPGA 的基本結構 - 塊隨機訪問存儲器模塊(BRAM):塊隨機訪問存儲器模塊(BRAM)是 FPGA 中用于數據存儲的重要部分,它是一種集成電路,服務于各個行業控制的應用型電路。BRAM 能夠存儲大量的數據,并且支持高速讀寫操作。針對數據端口傳輸的位置、存儲結構、元件功能等要素,BRAM 提供了一種極為穩定的邏輯存儲方式。在實際應用中,比如在數據處理、圖像存儲等場景下,BRAM 能夠快速地存儲和讀取數據,為 FPGA 高效地執行各種任務提供了有力的存儲支持,保證了數據處理的連續性和高效性。
FPGA在生物醫療基因測序數據處理中的深度應用基因測序技術的發展產生了海量數據,傳統計算平臺難以滿足實時分析需求。我們基于FPGA開發了基因測序數據處理系統,在數據預處理階段,FPGA通過并行計算架構對原始測序數據進行質量過濾與堿基識別,處理速度達到每秒10Gb,較CPU方案提升12倍。針對序列比對這一關鍵環節,采用改進的Smith-Waterman算法并進行硬件加速,在處理人類全基因組數據時,比對時間從數小時縮短至30分鐘。此外,系統支持多種測序平臺數據格式的快速解析與轉換,在基因檢測項目中,成功幫助醫生在24小時內完成基因突變分析,為個性化治療方案的制定贏得寶貴時間,提升了基因測序的臨床應用效率。 利用 FPGA 的可編程性,可快速實現創新設計。
FPGA,即現場可編程門陣列,作為一種獨特的可編程邏輯器件,在數字電路領域大放異彩。它由可配置邏輯塊、互連資源以及輸入 / 輸出塊等構成。可配置邏輯塊如同構建數字電路大廈的基石,內部包含查找表和觸發器,能夠實現各類組合邏輯與時序邏輯功能。查找表可靈活完成諸如與、或、非等基本邏輯運算,觸發器則用于存儲電路狀態信息。通過可編程的互連資源,這些邏輯塊能夠按照設計需求連接起來,形成復雜且多樣的數字電路結構。而輸入 / 輸出塊則負責 FPGA 與外部世界的溝通,支持多種電氣標準,確保數據在 FPGA 芯片與外部設備之間準確、高效地傳輸,使得 FPGA 能在不同的應用場景中發揮作用。FPGA芯片在制造完成后,其功能并未固定,用戶可以根據自己的實際需要對FPGA芯片進行功能配置。江西MPSOCFPGA工程師
利用 FPGA 可實現復雜數字邏輯功能,在通信、工業等領域發揮重要作用。河南安路開發板FPGA模塊
FPGA 的發展與技術創新緊密相連。近年來,隨著工藝技術的不斷進步,FPGA 的集成度越來越高,邏輯密度不斷增加,能夠在更小的芯片面積上實現更多的邏輯功能。這使得 FPGA 在處理復雜任務時具備更強的能力。同時,新的架構設計不斷涌現,一些 FPGA 引入了嵌入式處理器、數字信號處理(DSP)塊等模塊,進一步提升了其在特定領域的處理性能。在信號處理領域,結合了 DSP 塊的 FPGA 能夠更高效地完成濾波、調制解調等復雜信號處理任務。隨著人工智能和大數據技術的發展,FPGA 也在不斷演進,以更好地適應這些新興領域的需求,如優化硬件架構以加速神經網絡運算等 。河南安路開發板FPGA模塊