FPGA的主要應用：

FPGA由于其較高的價格和成本，決定了FPGA不能像單片機那樣被廣泛的使用，F(xiàn)PGA的針對于高端處理市場（類如：手機處理器，平板，工業(yè)控制系統(tǒng)）或許你會有些疑問，為什么在高端電子產(chǎn)品市場幾乎難以看到FPGA的使用，幾乎全是專用集成電路（ASIC）芯片，就是我們常說的定制芯片，為什么FPGA的應用會這么的少，因為專用集成電路（ASIC）芯片速度要比FPGA快，性能強。

FPGA和專用集成電路（ASIC）成本比較，在初始時FPGA成本較低，但在大批量使用時FPGA成本大量上升，專用集成電路（ASIC）初始時成本較高，但在大批量使用時成本較低，可以推斷出專用集成電路（ASIC）使用上要比FPGA多是因為在大量智能化的設(shè)備中因為成本低。

在這里FPGA還是用于了專用集成電路（ASIC）芯片的設(shè)計驗證，F(xiàn)PGA除了開發(fā)周期快有沒有什么一點強于專用集成電路（ASIC）呢？有，在這里我們先代入關(guān)于FPG的其他內(nèi)容。

關(guān)于程序存儲的問題：

FPGA芯片大部分都外置基礎(chǔ)FLASH存儲器，只有很少一部分FPGA內(nèi)部集成FLASH，為什么不像單片機那樣內(nèi)置存儲器呢？這樣就減少外部設(shè)計，提高了內(nèi)置集成度，當FIASH不夠用時在外置寄存器，這樣不好嗎？

或許有人會這樣回答：FPGA程序數(shù)據(jù)復雜，內(nèi)容較多占用空間較大，不容易存儲在芯片內(nèi)部，或者是在外面不容易產(chǎn)生干擾，程序放在外面芯片損壞更有修復的可能。那么這些的回答對不對呢？也對，但也不完全對這些的回答未免也太勉強了，

我們先來看著幾張內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：

安捷倫DSO7104B示波器采用賽靈思（Xilinx）XC6000系列FPGA，主處理器采用安捷倫定制的芯片。

普源精電HDO4000示波器采用賽靈思（Xilinx）Zynq-7000系列（XC7A100T）FPGA，主處理器采用瑞芯微電子的RK3399。

鼎陽SDS3000高端示波器采用多個（能看到有4個）Zynq-6000 系列FPGA，主處理器在散熱片下面有兩個目前未知。

這是一個FPGA的典型應用：示波器（第五代示波器，混合域示波器，注意這里的示波器是正常全功能的示波器，不是百元機），示波器必不可少的就是FPGA器件，看了上面的圖會發(fā)現(xiàn)一些高端的示波器使用的FPGA數(shù)量會更多，很顯然FPGA已經(jīng)成為了示波器的必不可少的器件，在這里或許會有疑問FPGA為什么會被示波器廣泛使用呢，為什么不要專用集成電路（ASIC）芯片呢？這樣不更節(jié)省成本嗎？

如果細心的就會發(fā)現(xiàn)FPGA在這里的使用并不是主機（這里的主機是指在該主板上發(fā)出主要控制或?qū)崿F(xiàn)功能的元器件，控制從機），而是當做了從機（這里的從機是指在該主板上由主處理器發(fā)出對該器件的控制就叫從機）來使用，在智能化電子產(chǎn)品中為了集成度高，把很多的芯片功能集成到了一起，為了保證大量低成本使用芯片，即使需要FPGA芯片也把它集成到了專用集成電路（ASIC）芯片中。

之前我們所說的FPGA在使用中很少，這只是把FPGA當做主機使用，F(xiàn)PGA很少拿來做控制器，這取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因為內(nèi)部采用大量的邏輯單元，沒有主要的核心控制器（或中央處理器CPU），如果采用FPGA當做主機來使使用需要在內(nèi)部定義一個從邏輯搭建的處理器，不如把FPGA當做從機使用在電路中通過主機（處理器）來控制FPGA來輸出，這樣能更好的實現(xiàn)邏輯功能，因為這樣可以不采用單獨的定制芯片，做到分離式控制，用簡單的處理器實現(xiàn)強大的邏輯功能，因此FPGA應用在從機的方面較多。

FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

正是FPGA的主要使用領(lǐng)域是從機，被受到其他設(shè)備的控制，所以大部分FPGA內(nèi)部沒有FLASH程序存儲器（除了一些FPGA邏輯數(shù)量少，性能較低的內(nèi)部包含有FLASH），因為FPGA在從機使用較多，所以做內(nèi)部不集成FLASH程序存儲器是為了更好的針對FPGA從機的應用，更能靈活的實現(xiàn)FPGA的靈活功能。

PROGRAM_B端口和JTAG（或QSPI）部分:

這個端口PROGRAN_B端口和JTAG（或QSPI）調(diào)節(jié)引腳在FPGA從機的模式中必不可少。JTAG或QSPI端口可以通過主機把程序下載到FPGA中，對FPGA直接進行控制，但是程序下載到FPGA中程序數(shù)據(jù)是無法更改的。

于是針對這種情況在芯片上設(shè)計了PROGRAM_B引腳，該引腳的作用是清除內(nèi)部程序數(shù)據(jù)，和芯片復位的狀態(tài)不一樣，芯片復位是把內(nèi)部所有的內(nèi)容清除，并重新配置芯片開啟數(shù)據(jù)包括清除內(nèi)部時序。PROGRAM_B引腳的功能就是只把芯片上正在運行的數(shù)據(jù)清除，以主機重新向從機傳入程序數(shù)據(jù)，這個就可以對內(nèi)部邏輯的排列就有了重新的定義，所以FPGA在從機的領(lǐng)域使用較多，因為他在內(nèi)部排列和架構(gòu)上利于重新排列的，針對FPGA使用的方法更支持并傾向于從機。

結(jié)尾和總結(jié)：

不知道你們在使用示波器的時候有沒有這樣的功能：在按下自動輸出波形的時候示波器屏幕會不動，然后聽見內(nèi)部繼電器響幾下，幾秒后波形在屏幕上顯示出來了。有沒有想過為什么屏幕會突然停下？因為內(nèi)部的FPGA芯片的程序數(shù)據(jù)會被重新下載，停下的時間就是主機向FPGA傳入新的程序內(nèi)容。

總而言之FPGA主要是因為靈活的特點，內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變速度快，邏輯性強，所以在芯片領(lǐng)域有著重要的，不可替代的特點。