FPGA

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FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。

基于Verilog的FPGA流水線優(yōu)化策略與實(shí)踐

在高性能數(shù)字信號處理與實(shí)時計算領(lǐng)域，F(xiàn)PGA憑借其并行處理能力與可重構(gòu)特性成為關(guān)鍵硬件平臺。Verilog作為主流硬件描述語言，其流水線設(shè)計技術(shù)可顯著提升系統(tǒng)吞吐量。本文結(jié)合理論模型與工程實(shí)踐，系統(tǒng)闡述基于Verilog的FPGA流水線優(yōu)化策略。

電子設(shè)計自動化
2025-10-23

Verilog FPGA
FPGA時序約束添加與跨時鐘域問題解決策略

在FPGA高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中，時序約束與跨時鐘域處理是決定設(shè)計可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，超過60%的FPGA項目失敗源于時序違例或跨時鐘域信號同步不當(dāng)。本文結(jié)合Xilinx Vivado工具鏈，系統(tǒng)闡述時序約束的添加方法及跨時鐘域問題的解決方案，并提供可復(fù)用的Verilog代碼示例。

電子設(shè)計自動化
2025-10-23

時序約束 FPGA
FPGA資源利用率提升：LUT與觸發(fā)器的動態(tài)分配策略

在FPGA設(shè)計中，資源利用率直接影響系統(tǒng)性能與成本。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)設(shè)計方法平均導(dǎo)致30%的LUT與觸發(fā)器資源浪費(fèi)，而通過動態(tài)分配技術(shù)可將利用率提升至90%以上。本文結(jié)合Xilinx UltraScale架構(gòu)特性，系統(tǒng)闡述LUT與觸發(fā)器的動態(tài)分配原理及實(shí)現(xiàn)方法，并提供可復(fù)用的Verilog代碼示例。

電子設(shè)計自動化
2025-10-23

LUT FPGA
一些改進(jìn)AI引擎應(yīng)用程序的延遲和吞吐量的方法

雖然AI引擎是軟件可編程的，但為了在改善AI引擎的延遲和吞吐量方面獲得最佳結(jié)果，了解實(shí)際硬件上發(fā)生的事情非常重要。如果你是一個FPGA設(shè)計者，你會發(fā)現(xiàn)很多并行的FPGA編碼。

電路設(shè)計項目集錦
2025-10-22

存儲器 AI引擎 FPGA
深度學(xué)習(xí)算法在FPGA中的硬件加速框架設(shè)計

深度學(xué)習(xí)算法的廣泛應(yīng)用對計算性能提出了嚴(yán)苛要求，傳統(tǒng)CPU/GPU架構(gòu)在能效比和實(shí)時性方面逐漸顯現(xiàn)瓶頸。FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）憑借其高度可定制的并行計算架構(gòu)和低功耗特性，成為深度學(xué)習(xí)硬件加速的理想選擇。本文從框架設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)及代碼實(shí)現(xiàn)三個維度，探討FPGA加速深度學(xué)習(xí)算法的核心方法。

電子設(shè)計自動化
2025-10-22

深度學(xué)習(xí) FPGA
通用CNN加速器的指令驅(qū)動架構(gòu)與模塊化實(shí)現(xiàn)

隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的飛速發(fā)展，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）在圖像分類、目標(biāo)檢測等領(lǐng)域取得了顯著成果。然而，CNN的高計算復(fù)雜度對硬件平臺提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。針對這一問題，本文提出了一種基于指令驅(qū)動的通用CNN加速器架構(gòu)，通過模塊化設(shè)計實(shí)現(xiàn)了高效能、可擴(kuò)展的硬件解決方案。

電子設(shè)計自動化
2025-10-22

CNN 指令驅(qū)動 FPGA
從工具革命到生態(tài)擴(kuò)容，Altera全新FPGA解決方案助力快速開發(fā)

近日，在2025年Altera創(chuàng)新者大會上，Altera帶來了一系列重磅發(fā)布：Agilex?全系列FPGA與SoC FPGA進(jìn)入量產(chǎn)階段、Quartus? Prime 25.3版本軟件工具全面升級，以及專為中端市場打造的Agilex 5 D系列性能大幅提升。這一系列創(chuàng)新成果，標(biāo)志著Altera正以更敏捷的姿態(tài)，推動著可編程邏輯在AI、5G/6G、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的深度應(yīng)用。

行業(yè)資訊
2025-10-14

AI FPGA
Altera? 進(jìn)一步擴(kuò)展Agilex? FPGA產(chǎn)品組合，全面提升開發(fā)體驗(yàn)

在2025年Altera創(chuàng)新者大會上，Altera推出全新FPGA軟硬件解決方案，以進(jìn)一步拓展可編程邏輯在工業(yè)、視覺、通信及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的應(yīng)用廣度與擴(kuò)展能力。作為全球最大專注于FPGA的解決方案提供商，Altera將憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢，為當(dāng)今由AI驅(qū)動的世界提供安全、可擴(kuò)展、面向未來的可編程解決方案，以滿足持續(xù)增長的市場需求。

廠商動態(tài)
2025-10-09

AI FPGA
實(shí)時視頻處理的FPGA幀緩沖管理：雙緩沖機(jī)制與DDR4帶寬控制

在4K/8K超高清視頻處理、AR/VR實(shí)時渲染等應(yīng)用中，F(xiàn)PGA憑借其并行處理能力和低延遲特性，成為構(gòu)建高性能視頻處理系統(tǒng)的核心器件。然而，高分辨率視頻流（如8K@60fps）的數(shù)據(jù)吞吐量高達(dá)48Gbps，對幀緩沖管理提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：既要避免畫面撕裂，又要防止DDR4內(nèi)存帶寬成為性能瓶頸。本文深入探討FPGA中基于雙緩沖機(jī)制的幀同步策略，以及DDR4帶寬的精細(xì)化控制技術(shù)。

電子設(shè)計自動化
2025-09-23

實(shí)時視頻 DDR4 FPGA
FPGA在雷達(dá)信號處理中的脈沖壓縮：匹配濾波器設(shè)計與資源優(yōu)化

雷達(dá)脈沖壓縮技術(shù)通過擴(kuò)展信號時寬提升距離分辨率，其核心在于匹配濾波器的設(shè)計。在FPGA平臺上實(shí)現(xiàn)該技術(shù)時，需解決資源占用與實(shí)時性的矛盾。本文結(jié)合頻域脈沖壓縮算法與FPGA資源優(yōu)化策略，提出一種基于動態(tài)補(bǔ)零和流水線復(fù)用的匹配濾波器實(shí)現(xiàn)方案，在Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC驗(yàn)證中，資源占用降低42%，處理延遲縮短至傳統(tǒng)方法的1/5。

通信技術(shù)
2025-09-23

濾波器雷達(dá)信號 FPGA
FPGA實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制中的PWM生成：死區(qū)控制與占空比精度調(diào)整

在工業(yè)控制領(lǐng)域，脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)是電機(jī)驅(qū)動、電源轉(zhuǎn)換和LED調(diào)光等場景的核心。FPGA憑借其并行處理能力和可重構(gòu)特性，成為實(shí)現(xiàn)高精度PWM信號的理想平臺。本文聚焦死區(qū)控制與占空比精度調(diào)整兩大關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合硬件架構(gòu)與算法優(yōu)化，探討FPGA在工業(yè)控制中的創(chuàng)新應(yīng)用。

工業(yè)控制
2025-09-23

工業(yè)控制 PWM FPGA
基于FPGA的實(shí)時視頻編碼：H.264幀內(nèi)預(yù)測與熵編碼硬件實(shí)現(xiàn)

在4K/8K超高清視頻、遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)視覺檢測等實(shí)時性要求嚴(yán)苛的場景中，傳統(tǒng)軟件編碼器因計算延遲難以滿足需求。FPGA憑借其并行處理能力和硬件可定制特性，成為實(shí)現(xiàn)H.264實(shí)時編碼的核心平臺。本文聚焦幀內(nèi)預(yù)測與熵編碼兩大核心模塊，探討基于FPGA的硬件加速實(shí)現(xiàn)方案。

通信技術(shù)
2025-09-22

實(shí)時視頻 FPGA
FPGA在實(shí)時音頻處理中的回聲消除：自適應(yīng)濾波器與收斂速度優(yōu)化

在視頻會議、智能音箱和VoIP通信等場景中，回聲消除是保障語音質(zhì)量的核心技術(shù)。傳統(tǒng)數(shù)字信號處理器（DSP）受限于串行計算架構(gòu)，難以滿足低延遲（

電子設(shè)計自動化
2025-09-22

實(shí)時音頻 FPGA
通信系統(tǒng)中LDPC譯碼的FPGA優(yōu)化：并行譯碼器與內(nèi)存架構(gòu)設(shè)計

在5G/6G通信、衛(wèi)星通信及NAND閃存糾錯等場景中，低密度奇偶校驗(yàn)（LDPC）碼因其接近香農(nóng)極限的糾錯性能成為核心編碼技術(shù)。然而，傳統(tǒng)串行譯碼架構(gòu)受限于時鐘頻率與存儲帶寬，難以滿足高速通信需求。本文聚焦FPGA平臺，通過并行譯碼器設(shè)計與內(nèi)存架構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)LDPC譯碼的吞吐量提升與功耗降低。

通信技術(shù)
2025-09-22

通信系統(tǒng) LDPC譯碼 FPGA
基于FPGA的圖像縮放算法：雙線性插值與硬件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

在實(shí)時圖像處理領(lǐng)域，圖像縮放是視頻監(jiān)控、醫(yī)療影像和工業(yè)檢測等場景的核心需求。傳統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)受限于CPU算力，而FPGA憑借其并行計算能力和可定制化架構(gòu)，成為實(shí)現(xiàn)雙線性插值算法的理想平臺。本文將深入解析雙線性插值算法原理，并詳細(xì)闡述其FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。

電子設(shè)計自動化
2025-09-22

雙線性插值圖像縮放算法 FPGA
實(shí)時信號處理的FPGA流水線設(shè)計：數(shù)據(jù)流控制與握手信號優(yōu)化

在5G通信、雷達(dá)信號處理等實(shí)時性要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域，傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)難以滿足GSPS級數(shù)據(jù)處理需求。FPGA憑借其并行計算特性成為理想選擇，但級聯(lián)模塊間的數(shù)據(jù)流控制不當(dāng)會導(dǎo)致流水線停頓率高達(dá)30%。本文提出基于自適應(yīng)握手的動態(tài)流水線架構(gòu)，在Xilinx Versal AI Core系列FPGA上實(shí)現(xiàn)12級流水線的雷達(dá)脈沖壓縮處理，系統(tǒng)吞吐量提升2.8倍，資源利用率優(yōu)化42%。

電子設(shè)計自動化
2025-09-22

實(shí)時信號 FPGA
FPGA實(shí)現(xiàn)高速ADC數(shù)據(jù)采集的同步控制：多通道采樣與時間戳標(biāo)記

在雷達(dá)信號處理、5G通信等高速數(shù)據(jù)采集場景中，多通道ADC同步精度直接影響系統(tǒng)性能。傳統(tǒng)方案采用外部時鐘分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，存在通道間 skew 達(dá)數(shù)百皮秒的問題。本文提出基于FPGA的分布式同步架構(gòu)，通過動態(tài)相位校準(zhǔn)與納秒級時間戳標(biāo)記技術(shù)，在Xilinx Kintex-7 FPGA上實(shí)現(xiàn)4通道2.5GSPS ADC同步采集，通道間時差小于10ps，時間戳精度達(dá)500ps。

電子設(shè)計自動化
2025-09-22

ADC數(shù)據(jù) FPGA
基于FPGA的動態(tài)部分重配置：模塊切換與在線更新機(jī)制

在航空航天、工業(yè)自動化等高可靠性領(lǐng)域，系統(tǒng)需要同時滿足功能升級需求與零停機(jī)時間要求。傳統(tǒng)FPGA開發(fā)采用全片重配置方式，導(dǎo)致服務(wù)中斷長達(dá)數(shù)百毫秒。動態(tài)部分重配置（DPR）技術(shù)通過局部更新FPGA邏輯，在Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC平臺上實(shí)現(xiàn)模塊級在線更新，將服務(wù)中斷時間壓縮至10μs以內(nèi)。本文提出基于AXI總線的模塊化DPR架構(gòu)，結(jié)合雙緩沖切換策略與CRC校驗(yàn)機(jī)制，構(gòu)建安全可靠的在線更新系統(tǒng)。

電子設(shè)計自動化
2025-09-22

工業(yè)自動化 FPGA
FPGA在電機(jī)控制中的PID算法優(yōu)化：固定點(diǎn)運(yùn)算與溢出處理策略

在工業(yè)電機(jī)控制領(lǐng)域，F(xiàn)PGA憑借其并行計算能力和毫秒級響應(yīng)速度，逐漸成為替代傳統(tǒng)微控制器的核心解決方案。然而，電機(jī)控制中的PID算法涉及大量浮點(diǎn)運(yùn)算，直接映射到FPGA會導(dǎo)致資源占用激增和時序違例。本文提出基于固定點(diǎn)運(yùn)算的優(yōu)化策略，結(jié)合動態(tài)位寬調(diào)整與溢出保護(hù)機(jī)制，在Xilinx Zynq-7000平臺上實(shí)現(xiàn)資源占用降低65%的同時，將控制周期縮短至50μs以內(nèi)。

電子設(shè)計自動化
2025-09-22

PID算法固定點(diǎn)運(yùn)算 FPGA
通信協(xié)議中HDLC幀同步的FPGA實(shí)現(xiàn)：狀態(tài)機(jī)設(shè)計與比特流解析

在高速數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制）協(xié)議憑借其面向比特的同步傳輸機(jī)制和強(qiáng)大的錯誤檢測能力，成為工業(yè)總線、衛(wèi)星通信等場景的核心協(xié)議。其幀同步功能通過標(biāo)志序列（0x7E）實(shí)現(xiàn)，但比特流中可能出現(xiàn)的偽標(biāo)志序列（連續(xù)5個1后跟0）需通過狀態(tài)機(jī)進(jìn)行精確解析。本文基于FPGA平臺，結(jié)合三段式狀態(tài)機(jī)設(shè)計與比特流動態(tài)分析，提出一種低資源占用、高可靠性的幀同步實(shí)現(xiàn)方案。

通信技術(shù)
2025-09-22

通信協(xié)議狀態(tài)機(jī) HDLC幀 FPGA

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FPGA

基于Verilog的FPGA流水線優(yōu)化策略與實(shí)踐

FPGA時序約束添加與跨時鐘域問題解決策略

FPGA資源利用率提升：LUT與觸發(fā)器的動態(tài)分配策略

一些改進(jìn)AI引擎應(yīng)用程序的延遲和吞吐量的方法

深度學(xué)習(xí)算法在FPGA中的硬件加速框架設(shè)計

通用CNN加速器的指令驅(qū)動架構(gòu)與模塊化實(shí)現(xiàn)

從工具革命到生態(tài)擴(kuò)容，Altera全新FPGA解決方案助力快速開發(fā)

Altera? 進(jìn)一步擴(kuò)展Agilex? FPGA產(chǎn)品組合，全面提升開發(fā)體驗(yàn)

實(shí)時視頻處理的FPGA幀緩沖管理：雙緩沖機(jī)制與DDR4帶寬控制

FPGA在雷達(dá)信號處理中的脈沖壓縮：匹配濾波器設(shè)計與資源優(yōu)化

FPGA實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制中的PWM生成：死區(qū)控制與占空比精度調(diào)整

基于FPGA的實(shí)時視頻編碼：H.264幀內(nèi)預(yù)測與熵編碼硬件實(shí)現(xiàn)

FPGA在實(shí)時音頻處理中的回聲消除：自適應(yīng)濾波器與收斂速度優(yōu)化

通信系統(tǒng)中LDPC譯碼的FPGA優(yōu)化：并行譯碼器與內(nèi)存架構(gòu)設(shè)計

基于FPGA的圖像縮放算法：雙線性插值與硬件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

實(shí)時信號處理的FPGA流水線設(shè)計：數(shù)據(jù)流控制與握手信號優(yōu)化

FPGA實(shí)現(xiàn)高速ADC數(shù)據(jù)采集的同步控制：多通道采樣與時間戳標(biāo)記

基于FPGA的動態(tài)部分重配置：模塊切換與在線更新機(jī)制

FPGA在電機(jī)控制中的PID算法優(yōu)化：固定點(diǎn)運(yùn)算與溢出處理策略

通信協(xié)議中HDLC幀同步的FPGA實(shí)現(xiàn)：狀態(tài)機(jī)設(shè)計與比特流解析

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