FPGA（FieldProgrammableGateArray）芯片基于可编程器件（PAL、GAL）发展而来，是半定制化、可编程的集成电路。FPGA有很多优点，并行处理能力强，速度快，由于FPGA硬件是可编程的特点，在一些ASIC芯片还没出现的领域或者行业，FPGA具有通过编程快速达到方案预期的好处，也可以在一些不知道去研发专用ASIC电路的领域，比如通信、安防、医疗、工业、军事、航天领域，FPGA都是这些行业的明星，FPGA的综合功耗更低，具有成本优势。

一、数据采集和接口逻辑领域

1、FPGA在数据采集领域的应用

由于自然界的信号大部分是模拟信号，因此一般的信号处理系统中都要包括数据的采集功能。通常的实现方法是利用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后，送给处理器，比如利用单片机（MCU）或者数字信号处理器（DSP）进行运算和处理。

对于低速的A/D和D/A转换器，可以采用标准的SPI接口来与MCU或者DSP通信。但是，高速的A/D和D/A转换芯片，比如视频Decoder或者Encoder，不能与通用的MCU或者DSP直接接口。在这种场合下，FPGA可以完成数据采集的粘合逻辑功能。

2、FPGA在逻辑接口领域的应用

在实际的产品设计中，很多情况下需要与PC机进行数据通信。比如，将采集到的数据送给PC机处理，或者将处理后的结果传给PC机进行显示等。传统的设计中往往需要专用的接口芯片，比如PCI接口芯片。如果需要的接口比较多，就需要较多的外围芯片，体积、功耗都比较大。采用FPGA的方案后，接口逻辑都可以在FPGA内部来实现了，大大简化了外围电路的设计。由于FPGA的功能可以自己设计，因此可以实现各种存储接口的控制器。

3、FPGA在电平接口领域的应用

除了TTL、COMS接口电平之外，LVDS、HSTL、GTL/GTL+、SSTL等新的电平标准逐渐被很多电子产品采用。在这样的混合电平环境里面，如果用传统的电平转换器件实现接口会导致电路复杂性提高。利用FPGA支持多电平共存的特性，可以大大简化设计方案，降低设计风险。

二、高性能数字信号处理领域

无线通信、软件无线电、高清影像编辑和处理等领域，对信号处理所需要的计算量提出了的要求。传统的解决方案一般是采用多片DSP并联构成多处理器系统来满足需求。但是多处理器系统带来的主要问题是设计复杂度和系统功耗都大幅度提升，系统稳定性受到影响。FPGA支持并行计算，而且密度和性能都在不断提高，已经可以在很多领域替代传统的多DSP解决方案。

三、其他应用领域

除了上面一些应用领域外，FPGA在其他领域同样具有广泛的应用。

（1）汽车电子领域

（2）军事领域

（3）测试和测量领域

（4）消费产品领域

（5）医疗领域

公司介绍

北京数联云创科技有限责任公司是一家以物联网为基础的开发类公司，集电路设计、智能家居、教学设备，仓储系统等研发、生产、销售为一体，我们在物联网、嵌入式系统集成、智能硬件等新兴领域有丰富开发经验，致力于提供各行成熟的解决方案和完善的售后服务体系。