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来源 |学习电子电路开发
学习单片机的学生通常会联系FPGA。
一些读者可能会问这样的问题：
这么说吧，FPGA在某些领域，FPGA远比单片机强。
当然，FPGA与单片机各有特点，在应用上也有一些差异。
下面说说FPGA 几个常见的应用领域：
FPGA 在通信领域的应用可以说是无所不能，得益于 FPGA 内部结构的特点是可以轻松实现分布式算法结构，有利于无线通信中高速数字信号的处理。
尤其是 Xilinx 公司的 FPGA 一些适合通信领域的资源，如基带处理(通道卡)、接口和连接功能以及 RF(射频卡)三类:
基带处理资源基带处理主要包括信道编解码(LDPC、Turbo、卷积码以及 RS 实现编码解码算法和同步算法(WCDMA 搜索系统社区等。
接口和连接资源接口和连接功能主要包括无线基站对外的高速通信接口(PCI Express、以太网 MAC、高速 AD/DA 接口)以及相应的内部背板协议(OBSAI、CPRI、EMIF、LinkPort)的实现。
RF 应用资源RF 应用主要包括调制/解调、上下变频(WiMAX、WCDMA、TD-SCDMA 以及 CDMA2000 单通道、多通道系统 DDC/DUC)、削峰(PC-CFR)以及预失真(Predistortion)实现关键技术。总之，只要你 FPGA 好好学习，你绝对可以在通信领域展示你的技能。
在数字信号处理领域 FPGA 同样不可战胜的主要原因是它的高速并行处理能力。
这一并行机制使得 FPGA 特别适合完成 FIR 对于高速并行的数字信号处理任务，如数字滤波等重复的数字信号处理任务，FPGA性能远远超过一般性能 DSP 与传统的不同，处理器的串行执行架构和接口的电压和驱动能力是可编程的 DSP 由于指令集时钟周期的限制，应由指令集控制，不能处理太高速的信号，因为速率级 Gbps的 LVDS 这种信号很难涉及。因此，在数字信号处理领域 FPGA 应用也很广泛。
随着时代的变化，人们对图像的稳定性、清晰度、亮度和颜色的追求越来越高，就像以前的标记一样（SD）慢慢演变成高清（HD），到目前为止，人们追求蓝光质量的图像。这使得处理芯片需要实时处理的数据量越来越大，图像的压缩算法也越来越复杂，使得简单使用 ASSP 或者 DSP 这么大的数据处理量已经不能满足了。
这时 FPGA 突出了它的优点，它能更有效地处理数据，因此在图像处理领域综合考虑成本后，FPGA 市场也越来越受欢迎。
其实看了 FPGA 在通信和数字信号处理领域的表现，我想你也应该猜到高速接口设计领域，FPGA 也一定有一席之地。它的高速处理能力和数百个 IO 它在高速接口设计领域的独特优势。
比如我需要和 PC 端做数据交互，给收集到的数据 PC 机器处理，或将处理后的结果传递给 PC 显示机器。PC 机器与外部系统通信接口丰富，如 ISA、PCI、PCI Express、PS/2、USB 等。
传统的做法是使用相应的接口芯片，如 PCI 接口芯片，当我需要很多接口时，我需要很多这样的接口芯片，这无疑会使我们的硬件外设复杂，体积大，不方便，但如果使用 FPGA 优势马上就出来了，因为接口逻辑可以不同 FPGA 没有必要在内部实现这么多接口芯片，在配合 DDR 使用存储器将使我们的接口数据处理更加方便。
如果你更喜欢关注科技板块的新闻，你最近会被录用 5G 通信和人工智能充满了眼球，这是真的 21 世纪不知不觉地到来了 2020 年，在这 20 五年来，人工智能发展迅速，G 人工智能的顺利研发也使人工智能更加强大。可以预见，未来将是人工智能的世界。FPGA 人工智能系统的前端部分也得到了广泛的应用，如自动驾驶，需要收集各种交通信号，如驾驶路线、红绿灯、路障和驾驶速度，需要使用各种传感器，这些传感器可以使用综合驱动和集成处理 FPGA。
还有一些智能机器人，需要对图像进行采集和处理，或者对声音信号进行处理都可以使用 FPGA 所以 FPGA 在人工智能系统的前端信息处理中使用方便。
IC 当你听到这个词时，你可能会感到非常深刻，这不是凡人能触及的，而是 IC 设计是一些神人能胜任的工作。不可否认的是 IC 设计门槛确实很高，但我们不需要太神话。事实上，简单地说，我们可以拿它 PCB 与设计相比，PCB 在印刷电路板上建立一个具有特定功能的电路组合是一个组件 IC 设计就是一个个拿 MOS 管，PN 在硅基底部建立一个特定功能的电路组合，宏观和微观。
PCB 如果设计废了，重新设计再打样也不会造成太大损失，但如果是 IC 如果设计被废除，重新设计，损失将非常严重。俗话说，大炮一开，黄金就是两万，所以在 IC 光刻机领域的黄金不是吹的。光刻胶很贵，光刻板开模也不便宜。此外，还有数百个其他过程，包括人力、物力、机器损耗和机器维护。绝对是肉痛的损失，所以 IC 设计要强调一版的成功。
保证 IC 一个版本的成功需要充分的模拟测试和 FPGA 验证，仿真验证是在服务器上运行仿真软件进行测试，类似 ModelSim/VCS 软件；FPGA 验证主要是把手 IC 代码移植到 FPGA 上面，使用 FPGA 综合工具，布局布线，最终生成 bit 文件，然后下载到 FPGA 验证板上证复杂 IC 我们也可以将它分成几个部分进行验证，并将每个功能模块放在一个功能模块中 FPGA 上面，FPGA 生成的电路非常接近真实 IC 芯片。我们很方便 IC 设计师验证自己 IC 设计。
比如电力行业的高速数据采集，医疗行业的高速、大数据量的模拟量采集传输，军工行业的雷达、卫星、制导系统等等都是FPGA应用领域。
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