FPGA在天文射電望遠鏡數(shù)據(jù)處理中的深度應(yīng)用天文射電望遠鏡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大,傳統(tǒng)處理方式難以滿足實時性要求。我們基于FPGA開發(fā)了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),在信號預處理階段,設(shè)計了多通道數(shù)字波束形成模塊。通過對多個天線接收信號的相位調(diào)整與疊加,有效提升了信號增...
FPGA 在高性能計算領(lǐng)域也有著獨特的應(yīng)用場景。在一些對計算速度和并行處理能力要求極高的科學計算任務(wù)中,如氣象模擬、分子動力學模擬等,傳統(tǒng)的計算架構(gòu)可能無法滿足需求。FPGA 的并行計算能力使其能夠?qū)碗s的計算任務(wù)分解為多個子任務(wù),同時進行處理。在矩陣運算中,...
FPGA,即現(xiàn)場可編程門陣列,作為一種可編程邏輯器件,憑借其靈活的架構(gòu)和強大的并行處理能力,在電子系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要地位。FPGA由可配置邏輯塊(CLB)、輸入輸出塊(IOB)和互連資源構(gòu)成。CLB是實現(xiàn)邏輯功能的單元,可通過編程實現(xiàn)各種組合邏輯...
FPGA 的工作原理 - 比特流生成:比特流生成是 FPGA 編程的一個重要步驟。在布局和布線設(shè)計完成后,系統(tǒng)會從這些設(shè)計信息中生成比特流。比特流是一個二進制文件,它包含了 FPGA 的詳細配置數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)就像是 FPGA 的 “操作指南”,精確地決定了 F...
FPGA 在數(shù)據(jù)中心的發(fā)展進程中扮演著日益重要的角色。當前,數(shù)據(jù)中心面臨著數(shù)據(jù)量飛速增長以及對計算能力和能效要求不斷提升的雙重挑戰(zhàn)。FPGA 的并行計算能力使其成為數(shù)據(jù)中心提升計算效率的得力助手。例如在 AI 推理加速方面,F(xiàn)PGA 能夠快速處理深度學習模型的...
FPGA實現(xiàn)的智能交通車牌識別與流量統(tǒng)計系統(tǒng)智能交通中車牌識別與流量統(tǒng)計是交通管理的重要基礎(chǔ)。我們基于FPGA開發(fā)了高性能車牌識別系統(tǒng),在圖像預處理環(huán)節(jié),F(xiàn)PGA實現(xiàn)了快速的圖像增強、去噪和傾斜校正算法,處理速度達到每秒30幀。在車牌定位與字符識別階段,采...
FPGA 在高性能計算領(lǐng)域也有著獨特的應(yīng)用場景。在一些對計算速度和并行處理能力要求極高的科學計算任務(wù)中,如氣象模擬、分子動力學模擬等,傳統(tǒng)的計算架構(gòu)可能無法滿足需求。FPGA 的并行計算能力使其能夠?qū)碗s的計算任務(wù)分解為多個子任務(wù),同時進行處理。在矩陣運算中,...
FPGA在邊緣計算實時數(shù)據(jù)處理中的定制化應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)時代,海量數(shù)據(jù)的實時處理需求推動了邊緣計算的發(fā)展,而FPGA憑借其低延遲與高并行性成為理想選擇。在本定制項目中,針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景,我們基于FPGA搭建邊緣計算節(jié)點。該節(jié)點可同時接入上百個傳感器,每秒處理...
FPGA 的高性能特點 - 并行處理能力:FPGA 具有高性能表現(xiàn),其中并行處理能力是其高性能的關(guān)鍵支撐。FPGA 內(nèi)部擁有大量的邏輯單元,這些邏輯單元可以同時執(zhí)行多個任務(wù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)并行和流水線并行。在數(shù)據(jù)并行方面,它能夠同時處理多個數(shù)據(jù)流,例如在圖像處理中,...
FPGA驅(qū)動的智能電網(wǎng)電力電子設(shè)備控制與保護系統(tǒng)智能電網(wǎng)中電力電子設(shè)備的穩(wěn)定運行關(guān)乎電網(wǎng)安全,我們基于FPGA開發(fā)控制與保護系統(tǒng)。在設(shè)備控制方面,F(xiàn)PGA實現(xiàn)對逆變器、變流器等設(shè)備的PWM脈沖調(diào)制,通過優(yōu)化調(diào)制算法,將設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率提升至98%,諧...
FPGA 在高性能計算領(lǐng)域也有著獨特的應(yīng)用場景。在一些對計算速度和并行處理能力要求極高的科學計算任務(wù)中,如氣象模擬、分子動力學模擬等,傳統(tǒng)的計算架構(gòu)可能無法滿足需求。FPGA 的并行計算能力使其能夠?qū)碗s的計算任務(wù)分解為多個子任務(wù),同時進行處理。在矩陣運算中,...
FPGA 在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用 - 自動化控制:工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)崟r性和可靠性有著嚴苛的要求,F(xiàn)PGA 在自動化控制方面展現(xiàn)出了強大的優(yōu)勢。在工業(yè)自動化生產(chǎn)線上,F(xiàn)PGA 可用于可編程邏輯控制器(PLC)和機器人控制,如伺服電機控制。以西門子(Siemens)的...
FPGA 的發(fā)展可追溯到 20 世紀 80 年代初。1985 年,賽靈思公司(Xilinx)推出 FPGA 器件 XC2064,開啟了 FPGA 的時代。初期的 FPGA 容量小、成本高,但隨著技術(shù)的不斷演進,其發(fā)展經(jīng)歷了發(fā)明、擴展、積累和系統(tǒng)等多個階段。在擴...
在智能駕駛領(lǐng)域,對傳感器數(shù)據(jù)處理的實時性和準確性有著極高要求,F(xiàn)PGA 在此發(fā)揮著不可或缺的作用。以激光雷達信號處理為例,激光雷達會產(chǎn)生大量的點云數(shù)據(jù),F(xiàn)PGA 能夠利用其并行處理能力,快速對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理,提取出目標物體的距離、速度等關(guān)鍵信息。在多傳...
段落34:FPGA實現(xiàn)的智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)能量管理隨著可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng),儲能系統(tǒng)的能量管理至關(guān)重要。我們基于FPGA開發(fā)了智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的能量管理單元。FPGA實時采集電網(wǎng)的電壓、頻率、功率以及儲能設(shè)備的充放電狀態(tài)等數(shù)據(jù),每秒處理數(shù)據(jù)量達1...
FPGA在衛(wèi)星遙感圖像處理中的高效應(yīng)用衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)量大、處理復雜,對時效性要求高。我們基于FPGA開發(fā)遙感圖像處理系統(tǒng),在圖像預處理階段,實現(xiàn)輻射校正、幾何校正等算法的硬件加速,處理一幅10000×10000像素的圖像只需2秒,較傳統(tǒng)GPU方案提升3倍...
FPGA在天文射電望遠鏡數(shù)據(jù)處理中的深度應(yīng)用天文射電望遠鏡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大,傳統(tǒng)處理方式難以滿足實時性要求。我們基于FPGA開發(fā)了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),在信號預處理階段,設(shè)計了多通道數(shù)字波束形成模塊。通過對多個天線接收信號的相位調(diào)整與疊加,有效提升了信號增...
FPGA 的工作原理 - 比特流加載與運行:當 FPGA 上電時,就需要進行比特流加載操作。比特流可以通過各種方法加載到設(shè)備的配置存儲器中,比如片上非易失性存儲器、外部存儲器或配置設(shè)備。一旦比特流加載完成,配置數(shù)據(jù)就會開始發(fā)揮作用,對 FPGA 的邏輯塊和互連...
FPGA 在消費電子領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。以視頻處理為例,隨著 4K/8K 視頻技術(shù)的普及,對視頻編解碼的效率和實時性要求越來越高。傳統(tǒng)處理器在處理高清視頻流時,往往會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象,影響觀看體驗。而 FPGA 能夠利用其高性能特性,實現(xiàn)高效的視頻壓縮和解壓縮。...
FPGA在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)節(jié)點優(yōu)化中的應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點面臨能量有限、計算資源不足等挑戰(zhàn),我們基于FPGA對WSN節(jié)點進行優(yōu)化設(shè)計。在硬件層面,采用低功耗FPGA芯片,通過動態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)(DVFS)技術(shù),根據(jù)節(jié)點的工作負載調(diào)整供電電壓...
FPGA 在通信領(lǐng)域的應(yīng)用 - 5G 基站:在 5G 通信的蓬勃發(fā)展中,F(xiàn)PGA 在 5G 基站中發(fā)揮著舉足輕重的作用。5G 網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)處理的速度和效率提出了極高的要求,F(xiàn)PGA 憑借其并行處理能力和可重構(gòu)特性,成為了 5G 基站基帶信號處理和協(xié)議棧加速的理想...
FPGA在天文射電望遠鏡數(shù)據(jù)處理中的深度應(yīng)用天文射電望遠鏡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大,傳統(tǒng)處理方式難以滿足實時性要求。我們基于FPGA開發(fā)了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),在信號預處理階段,設(shè)計了多通道數(shù)字波束形成模塊。通過對多個天線接收信號的相位調(diào)整與疊加,有效提升了信號增...
FPGA 在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用 - 實時信號處理:在電力系統(tǒng)等工業(yè)場景中,實時信號處理至關(guān)重要,F(xiàn)PGA 在這方面發(fā)揮著重要作用。電力系統(tǒng)需要實時監(jiān)測和控制電網(wǎng)狀態(tài),以確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定和安全。FPGA 可以快速處理來自傳感器的大量數(shù)據(jù),對電網(wǎng)中的電壓、電流等...
FPGA的編程過程是實現(xiàn)其功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工程師首先使用硬件描述語言(HDL)編寫設(shè)計代碼,詳細描述所期望的數(shù)字電路功能。這些代碼類似于軟件編程中的源代碼,但它描述的是硬件電路的行為和結(jié)構(gòu)。接著,利用綜合工具對HDL代碼進行處理,將其轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表...
FPGA在軌道交通信號處理與列車控制中的定制化應(yīng)用軌道交通對信號處理的可靠性與實時性要求極高,我們基于FPGA開發(fā)軌道交通信號處理系統(tǒng)。在信號接收端,F(xiàn)PGA實現(xiàn)對軌道電路信號、應(yīng)答器信號的實時解調(diào)與分析,每秒處理信號數(shù)據(jù)量達100萬條,可快速檢測軌道...
FPGA 在高性能計算領(lǐng)域也有著獨特的應(yīng)用場景。在一些對計算速度和并行處理能力要求極高的科學計算任務(wù)中,如氣象模擬、分子動力學模擬等,傳統(tǒng)的計算架構(gòu)可能無法滿足需求。FPGA 的并行計算能力使其能夠?qū)碗s的計算任務(wù)分解為多個子任務(wù),同時進行處理。在矩陣運算中,...
在通信領(lǐng)域,F(xiàn)PGA占據(jù)著舉足輕重的地位。隨著5G技術(shù)的發(fā)展,通信系統(tǒng)對數(shù)據(jù)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(wù)。在物理層,F(xiàn)PGA可以實現(xiàn)信道編碼、調(diào)制解調(diào)、濾波等功能。以5...
FPGA 的配置方式多種多樣,為其在不同應(yīng)用場景中的使用提供了便利。多數(shù) FPGA 基于 SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)進行配置,這種方式具有靈活性高的特點。當 FPGA 上電時,配置數(shù)據(jù)從外部存儲設(shè)備(如片上非易失性存儲器、外部存儲器或配置設(shè)備)加載到 SR...
相較于通用處理器,F(xiàn)PGA 在特定任務(wù)處理上有優(yōu)勢。通用處理器雖然功能可用,但在執(zhí)行任務(wù)時,往往需要通過軟件指令進行順序執(zhí)行,面對一些對實時性和并行處理要求較高的任務(wù)時,性能會受到限制。而 FPGA 基于硬件邏輯實現(xiàn)功能,其硬件結(jié)構(gòu)可以同時處理多個任務(wù),具備高...
FPGA,即現(xiàn)場可編程門陣列,作為一種獨特的可編程邏輯器件,在數(shù)字電路領(lǐng)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(gòu)成。可配置邏輯塊如同構(gòu)建數(shù)字電路大廈的基石,內(nèi)部包含查找表和觸發(fā)器,能夠?qū)崿F(xiàn)各類組合邏輯與時序邏輯功能。查找表可靈活完成諸如與...