DSP與FPGA在嵌入式開(kāi)發(fā)中的關(guān)系

單片機(jī)是個(gè)系統(tǒng)（比如：51、AVR、PLC...），其中包含了去除了輸入輸出之外的運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器，我們用程序可以非常直觀的控制引腳電平的高低。

嵌入式廣義上來(lái)說(shuō)包含一切和電子有關(guān)系的device，目前來(lái)看像DSP、FPGA、ARM都是嵌入式的范疇，但是通常我們提到嵌入式，很多和微處理器操作系統(tǒng)打交道！

常所說(shuō)的單片機(jī)側(cè)重于控制，不支持信號(hào)處理，屬于低端嵌入式處理器，arm可以看做是低端單片機(jī)升級(jí)版，支持操作系統(tǒng)管理，更多接口如網(wǎng)卡，處理能力更強(qiáng);fpga是可編程邏輯器件，側(cè)重時(shí)序，可構(gòu)建從小型到大型的幾乎所有數(shù)字電路系統(tǒng)，dsp主要完成復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理，如fft，通常一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)可以由單片機(jī)、arm、fpga、dsp中的一種或幾種構(gòu)成，各有優(yōu)勢(shì)和不足。

dsp通常用于運(yùn)算密集型，fpga用于控制密集型，許多人都用dsp高算法，用fpga 作外圍控制電路。

去年xilinx在北京介紹FPGA和DSP融合的時(shí)候，大有席卷DSP和FPGA市場(chǎng)之勢(shì)。但后來(lái)在實(shí)際中發(fā)現(xiàn)其阻力也是不小的，關(guān)鍵是很難搭配FPGA和DSP的比重。我們知道FPGA擅長(zhǎng)各種控制(也包括適時(shí)性非常高的信號(hào)處理如移動(dòng)通信中基帶濾波，該濾波用C5000，C6000很難勝任，除非多芯片并行)，DSP擅長(zhǎng)各種信號(hào)處理運(yùn)算，但在一個(gè)系統(tǒng)中究竟有多大的控制電路，有多少密集運(yùn)算?變數(shù)是很大的，我們不可能用一個(gè)芯片解決這個(gè)問(wèn)題。對(duì)于運(yùn)算密集性系統(tǒng)，我們?nèi)绻褂眠@種芯片的話很有可能還要其他DSP，那么我們需要了解多種DSP編程和接口設(shè)計(jì)，這是否與我們的初衷背道而馳呢?

上面都是一些基本概念的介紹，下面我就來(lái)通俗介紹一下，在DSP里，你是一個(gè)軟件設(shè)計(jì)者，硬件已經(jīng)完全固化，你所要做的，就是在這個(gè)固定的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)其功能的最優(yōu)化，一般TI的DSP涉及最多的是一些基本的BIOS操作系統(tǒng)之間的任務(wù)調(diào)度，以及算法改進(jìn)與優(yōu)化等待， DSP的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)包括其對(duì)于新型及復(fù)雜算法時(shí)的更短的開(kāi)發(fā)時(shí)間，以及能夠運(yùn)行多種算法的靈活性。

而對(duì)于FPGA來(lái)說(shuō)，你是一個(gè)硬件設(shè)計(jì)者，F(xiàn)PGA就是一張白紙，上面寫(xiě)什么，畫(huà)什么都取決于你。同樣一片F(xiàn)PGA，菜鳥(niǎo)和高手實(shí)現(xiàn)的功能會(huì)是天壤之別，F(xiàn)PGA的最大優(yōu)勢(shì)在于硬件實(shí)現(xiàn)已及通過(guò)并行處理實(shí)現(xiàn)的效率增益。使用FPGA，您大多的時(shí)間并非進(jìn)行算法設(shè)計(jì)與優(yōu)化，而是邏輯設(shè)計(jì)與時(shí)序約束等等。

FPGA與DSP關(guān)系：

1、 DSP側(cè)重于核心算法處理，F(xiàn)PGA側(cè)重于外圍控制處理。

2、 DSP內(nèi)是用C語(yǔ)言編寫(xiě)，語(yǔ)言執(zhí)行是串行處理，效率比較低。

FPGA側(cè)重于并行處理，效率較高;還有交合邏輯(外圍接口、通訊等);

FPGA發(fā)展領(lǐng)域：

使用領(lǐng)域：電子設(shè)計(jì)、通訊、汽車(chē)、軍工

不適合：消費(fèi)類產(chǎn)品(手機(jī))—FPGA功耗高;

FPGA技術(shù)難點(diǎn)：

1、 需要專門(mén)的硬件語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)

2、 FPGA靈活性比較高，設(shè)計(jì)是由工程師來(lái)決定，需要測(cè)試驗(yàn)證

主圖: