DSP+FPGA工控板

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fpga和工控机计算

fpga和工控机计算摘要：1.FPGA 简介2.工控机的概念与应用3.FPGA 在工控机计算中的优势4.FPGA 与工控机的结合应用案例5.我国在FPGA 和工控机计算领域的发展正文：一、FPGA 简介FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路，用户可以现场编程其功能和逻辑。

它具有灵活性高、可重配置、时延低等特点，广泛应用于各种数字电路设计中，如数据处理、信号处理、通信等。

二、工控机的概念与应用工控机（工业控制计算机）是一种专门用于工业自动化控制和过程控制的计算机。

工控机具有实时性强、可靠性高、扩展性好等特点，广泛应用于电力、石油化工、冶金、机械制造等行业。

工控机的主要任务是采集、处理、控制和监控生产过程中的数据和设备。

三、FPGA 在工控机计算中的优势1.并行处理能力强：FPGA 可以实现大量并行计算任务，有效提高工控机计算效率。

2.实时性高：FPGA 的运算速度和响应时间比传统处理器更快，满足工控机对实时性的要求。

3.灵活性高：FPGA 可以根据工控机的需求动态配置硬件功能，降低系统开发和维护成本。

4.抗干扰能力强：FPGA 具有较强的抗电磁干扰和抗辐射能力，适应恶劣的工业环境。

四、FPGA 与工控机的结合应用案例1.工业机器人控制：FPGA 可以实现高速、高精度的机器人运动控制，提高生产效率和质量。

2.机器视觉检测：FPGA 可以高效地处理图像数据，实现实时的机器视觉检测和控制。

3.工业通信：FPGA 可以实现高速、可靠的工业以太网通信，提高工控机的信息传输能力。

五、我国在FPGA 和工控机计算领域的发展近年来，我国在FPGA 和工控机计算领域取得了显著的进步。

政府和企业加大了对集成电路产业的投入，推动了FPGA 技术的研发和应用。

同时，我国工控机市场需求旺盛，为FPGA 技术提供了广阔的市场空间。

尽管我国在该领域取得了一定成绩，但与国际先进水平相比，仍存在一定的差距。

基于DSP和FPGA的转台控制器的设计实现

ａｃｒｃｆｔｒｉｇａｇｅｉ．１ｉｈｉｅｒｉｃｅｓｎｒｄｃｅｓｎｔｌｆｕｐｔｉｇｐｌｅｃｕａｙｏｕｎｎｎｌｓ０Ｏｎｔｅｌａｎｒａｉｇｏｅｒａｉｇｓｙｅｏｔｕｔｎｕｓ．ｎｏＫｅｗｏｄ：ｓｅ－ｔｒｈｒｃｅｉｔｓｏｌｃｒｍａｎｔｃｓａｔｒｎ；ＤＳｙｒｓｔｐｍｏｏ；ｃａａｔｒｓｉｆｅｅｔｏｇｅｉｃｔｅｉｇｃＰ
线性启动或停止的方式可以使转动角度的精度满足００度的要求。．１
关键词：步进电机；电磁散射特性；ＤＰＳ中图分类号：ＴＮｌ．５文献标识码：Ａ９１２
ＤｅｉｎｏｕｎａｌｏｒｌｅａｅｎＤＳＰａｓｇｆｔｒｔｂｅｃｎｔｏｌｒｂｓｄｏｎｄＦＰＧＡ
ｄｖｃｎｏｕｅ．Ｔｈｅｔｇｒｓｌｓｏｈｔｔｅｃｎｒｌｒｃｎａｈｅｅｖｒｏｓｔｓｉｇｒｑｉｅｎｎｈｅｉｅａｄｃｍｐｔｒｅｔｓｉｅｕｔｈｗｓｔａｈｏｔｏｌａｃｉｖａｉｕｅｔｅｕｒｍｅｔａｄｔｅｎｅｎ
１系统构成０引言
系统主要由ＤＳＰ和ＦＧＡ控制模块、Ｐ串行口通讯模
在室内电磁散射测量系统中，了获得被测目标的全为
块、盘和显示模块以及步进电机脉冲输出模块几部分构键

DSP+FPGA架构

1. DSP的特点DSP作为可编程超大规模集成电路(VLSD)器件，是通过可下载的软件或固件来实现扩展算法和数字信号处理功能的，其最典型的用途是实现数字图像处理算法。

在硬件上，DSP最基本的构造单元是被称为MAC的乘加器。

它通常被集成在数据通道中，这使得指令周期时间可以跟硬件的算术周期时间相同。

DSP芯片丰富的片内资源，大容量的SRAM作为系统的高速缓存，高达64位的数据总线使系统具有很高带宽等。

在片外支持大容量存储器，图像处理中往往有大量数据需要处理，这就要求系统具有大容量的存储器，实时处理图像时要求存储器有很高的存取速度，在这一点上DSP实现了与目前流行的SDRAM、SBSRAM等高速大容量存储器的无缝连接，同时还支持SRAM、FIFO 等各种类型的存储器。

为满足便携式器件无电保存数据的要求，DSP芯片还提供了诸闪速存储器、铁电存储器等的无缝接口。

当前，大多数的DSP芯片采用改进的哈佛结构，即数据总线和地址总线相互分离，使得处理指令和数据可以同时进行，提高了处理效率。

另外还采用了流水线技术，将取指、取操作数、执指等步骤的指令时间可以重叠起来，大大提高运算速度。

1.1. 修正的哈佛结构DSP芯片采用修正的哈佛结构(Havardstructure)，其特点是：1) 程序和数据具有独立的存储空间、程序总线和数据总线，非常适合实时的数字信号处理。

2) 同时，这种结构使指令存储在高速缓存器中(Cache)，节约了从存储器中读取指令的时间，提高了运行速度。

1.2. 专用的乘法器一般的算术逻辑单元ALU(Arithmetic and Logic Unit)的乘法(或除法)运算由加法和移位实现，运算速度较慢。

DSP设置了专用的硬件乘法器、多数能在半个指令周期内完成乘法运算，速度已达每秒数千万次乃至数十亿次定点运算或浮点运算，非常适用于高度密集、重复运算及大数据流量的信号处理。

1.3. 特殊的指令设置DSP在指令系统中设置了“循环寻址”(Circular addressing)及“位倒序”(bit—reversed)等特殊指令，使寻址、排序及运算速度大大提高。

基于DSP和FPGA的运动控制器设计

ＡｂｔａｔＡｃｏｄｉｏｔｕｔ－ｘｉｔｏｏｎｒｅｉｅｎｓｏｕｔｓｒｃ：ｃｒｎｇｔｈｅｍｌｉａｓｍｏｉｎｃｔｏｌｒｑｕｒｍｅｔｆａｏｍａｉｔａｇｅｎ — ｔｃｓｒｉｈｔｎｉｇｍａ
ＳｎＹａｍｉｇ，ＷａｇＹｏｇｎｕｎｎｎｎｍｉｇ，ＹｕｎＤｅｈ，ＣｈｎＪｎｇａｇａｚｉｅｉｇｕｎ，ＺａｇＰｅｇｈｎｎ，ＷａｇＹａｎｎ
（ａｇｃｕｓａｃｎｔｔｔｏｅｈｎｃｌＳｉｎｅＣｏ，ＬｔＣｈｎｈｎＲｅｅｒｈＩｓｉｕｅｆｒＭｃａｉａｃｅｃ．ｄ．Ｃｈｎｈｎ１０１ａｇｃｕ３０２，Ｊｉｉｌｎ，Ｃｈｎｉａ）
Ｖ１５Ｏ３ｏ．２Ｎ．
工程与试验ＥＮＧＩＥＲＮＧ＆ＴＳＮＥＩＥＴ
Ｓｐ０２ｅ．２１
基于ＤＳＰ和ＦＧＡ的运动控制器设计Ｐ
孙艳明，永明，德志，王袁陈景光，张鹏，王艳
（长春机械科学研究院有限公司，吉林长春１０１）３０２
ＴｈｅｆｃｉｆｔｏｒｌｒｉｘｎｄｄｂｕｎｔｏｎｏｈｅｃｎｔｏｌｅｓｅｐａｅｙＦＰＧＡ，ｔｎ，ｔｌｅｏｐｃｔｏｆｓｖｒｌＡＣｈｅｈｅｃｏｓｄｌｏｏｎｒｌｏｅｅａｓｒｏｍｏｏｌｃｒ — ｙｄａｉｅｖｏｖｌｅｉｅｌｚｄＴｈｅｃｔｏｌｒｉｅａｅｈｅｅｏｒｓｇｅｖｔｒｏｒｅｅｔｏｈｒｕｌｃｓｒａｖｓｒａｉｅ．ｏｎｒｌｅｎｔｇｒｔｓｔｎｃｄｅｉ — ｎｌａｑｓｔｏｎ，ＰＬＣｎｔｒａｅ，１ｔｇｓｅａｃｕｉｉｉｉｅｆｃｂｉｓｈｉｈ— ｐｅｄＡＤｏｌｃｉｎａｄｃ６ｃｌｅｔｏｎｏｍｐｕｅｏｔｒｃｍｍｕｎｃｔｏｎｉａｉｎｉ— ｔｒａｅ，ａｈｏｒｌｅａｇｈｉｅａｉｎａａｃｌｔｏｐｅｄ．ｅｆｃｎｄｔｅｃｎｔｏｌｒｈｓｈｉｎｔｇｒｔｏｎｄｃｌｕａｉｎｓｅＫｅｗｏｄＤＳｙｒｓ：Ｐ；ＦＰＧＡ；Ｒｅｉｔｒ；ＶｅｉｏＤＬｇｓｅｒｌｇＨ

基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡

电子技术• Electronic Technology96 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】步进电机伺服控制 FPGA DSP1 技术现状在多轴步进电机伺服控制领域，目前其硬件构架主要有五类：（1）MCU/DSP + 单步进电机驱动器；（2）MCU/DSP+三轴/六轴步进电机驱动器+单步进电机驱动器；（3）FPGA+单步进电机驱动器；（4）PLC+单步进电机驱动器；（5）DSP 与FPGA+单步进电机驱动器对于第一类，虽然能够同时实现简单的多轴步进电机的伺服控制，但对于复杂的伺服控制系统，如系统中需要接入惯性测量、双北斗定位定向和上位机等各种串行信号和开关信号下，硬件系统外部接口不足；对于第二类，除了存在第一类的外部接口不足问题外，还因为需要一个三轴/六轴步进电机驱动器作为中转，整个控制系统的实时性无法得到保障；对于第三类，在同时满足系统对外的接口能力和系统的解算和存储能力的情况下，对FPGA 的要求较高，使得硬件系统成本升高。

另外目前FPGA 对电机控制领域的支持不如MCU 或DSP 完善，使得采用纯FPGA 作为核心处理器的硬件系统的软件编程较为复杂；对于第四类，由于环境适应性问题，一般无法满足在军工和航空航天上的应用；对于第五类，DSP 和FPGA 的控制板卡和单步进电机驱动器，对于多步进电机伺服控制系统，系统硬件较为分散，硬件体积大，成本较高。

2 硬件技术方案基于DSP 和FPGA 的多轴步进电机驱动控制板卡硬件主要包括四个部分：电源部分、DSP 与FPGA 部分、接口电路部分和步进电机驱动部分。

如图1所示。

2.1 电源部分系统外部输入直流电源的电压范围为19V 到59V ，通过TRACO 公司的THN 15WI 系列的DC/DC 转换模块将电压转换为5V 。

5V 电压到3.3V 、1.9V 、1.2采用TI 的可调电压转换模块PTH05000WAH 。

简述FPGA 和DSP的优缺点及使用场合

简述FPGA 和DSP的优缺点及使用场合。

DSP的结构特点是：1、采用数据和程序分离的哈佛结构和改进的哈佛结构，执行指令速度更快。

2、采用流水线技术，减少每条指令执行时间。

3、片内多总线，可同时进行取指及多个数据存取操作。

4、独立的累加器及加法器，一个周期内可同时完成相乘及累加运算。

5、有DMA通道控制器及串行通信口等，便于数据传送。

6、有中断处理器及定时控制器，便于构成小规模系统。

7、具有软硬件等待功能，能与各种存储器接口。

DSP作为专门的微处理器，主要用于计算，优势是软件的灵活性。

适用于条件进程，特别是复杂的多算法任务。

DSP通过汇编或高级语言(如C语言)进行编程，实时实现方案。

因此，采用DSP器件的优势在于：软件更新速度快，极大地提高了系统的可靠性、通用性、可更换性和灵活性。

缺点：受到串行指令流的限制；超过几MHZ的取样率，一个DSP 仅能完成对数据非常简单的运算；研发周期长。

DSP使用场合是：(系统较低取样速率、低数据率、多条件操作、处理复杂的多算法任务、使用C语言编程、系统使用浮点。

)适合于较低采样速率下多条件进程、特别是复杂的多算法任务。

FPAG的结构特点是：片内有大量的逻辑门和触发器，多为查找表结构，实现工艺多为SRAM。

规模大，集成度高，处理速度快，执行效率高。

能完成复杂的时序逻辑设计，且编程灵活，方便，简单，可多次重复编程。

许多FPAG可无限重复编程。

利用重新配置可减少硬件的开销。

缺点是：掉电后一般会丢失原有逻辑配置；时序难规划；不能处理多事件；不适合条件操作FPAG使用场合：(系统高速取样速率(≥几MHZ)、高数据率、框图方式编程、处理任务固定或重复、使用定点。

) 适合于高速采样频率下，特别是任务比较固定或重复的情况以及试制样机、系统开发的场合。

简述DSP总体设计步骤：(实时数字信号处理系统的设计)：1、总体方案设计，包括明确设计任务，给出设计任务书，并将其转化为量化的技术指标，确定最佳算法及参数，系统软硬件折衷，器件选型。

名词解释DSP,FPGA,CPLD,RAM,PLL,SOC,SOPC,DDS

名词解释1．DSPDSP数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。

DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。

其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。

它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

2．FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

目前以硬件描述语言（Verilog 或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA 上进行测试，是现代IC 设计验证的技术主流。

这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。

在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。

3.CPLDCPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。

是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆（“在系统”编程）将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。

FPGA、CPLD、ASIC、DSP、单片机的区别

1. FPGAFPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

以硬件描述语言（Verilog或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA 上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。

这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。

在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。

系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。

一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。

什么是FPGA?简单来说，FPGA就是“可反复编程的逻辑器件”。

FPGA取自Field Programmable Gate Array的首个字母，代表现场(Field)可编程(Programmable)逻辑阵列(Gate Array)。

由于在产品发售后您仍然可以对产品设计作出修改，因此我们可以顺利地对产品进行更新以及针对新的协议标准作出相应改进。

相对于对售后产品设计无法进行修改的ASIC和ASSP来说，这是FPGA特有的一个优势。

由于FPGA 可编程的灵活性以及近年来科技的快速发展，FPGA也正向高集成，高性能，低功耗，低价格的方向发展，并具备了与ASIC和ASSP 同等的性能，被广泛地使用在各行各业的电子及通信设备里。

FPGA与CPLD的区别尽管很多人听说过CPLD，但是关于CPLD与FPGA之间的区别，了解的人可能不是很多。

单片机、DSP、PLC、CPLD、FPGA、嵌入式的区别

81632DSP：数字信号处理器，处理器采用哈弗结构，工作频率较高，能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率。

MCU：微控制器，主要用于控制系统，工作频率一般来说比DSP低，硬件上具有多个IO 端口，同时也集成了多个外设，主要是便于在控制系统中的应用。

至于ARM处理器，个人认为是MCU的高级版本，ARM本身只是一个内核，目前已经有多个版本。

CPLD：复杂可编程逻辑器件FPGA：现场可编程门阵列后两者都是可编程器件，CPLD目前一半采用FLASH技术，而FPGA采用SRAM技术，这就决定了FPGA需要采用特定的配置技术。

同时FPGA的规模要比CPLD大得多，但CPLD应用起来相对要简单的多单片机单片机是集成了CPU ，ROM ，RAM 和I/ O 口的微型计算机。

它有很强的接口性能，非常适合于工业控制，因此又叫微控制器(MCU) 。

它与通用处理器不同，它是以工业测控对象、环境、接口等特点出发，向着增强控制功能，提高工业环境下的可靠性、灵活方便地构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。

所以，单片机有着自己的特点。

品种齐全，型号多样自从INTEL 推出51 系列单片机，许多公司对它做出改进，发展成为增强型51 系列，而且新的单片机类型也不断涌现。

如MOTOROLA 和PHIL IPS 均有几十个系列，几百种产品。

CPU 从8 ，16 ，32 到64 位，多采用RISC 技术，片上I/O 非常丰富，有的单片机集成有A/ D ，“看门狗”，PWM ，显示驱动，函数发生器，键盘控制等，它们的价格也高低不等，这样极大地满足了开发者的选择自由。

低电压和低功耗随着超大规模集成电路的发展，NMOS 工艺单片机被CMOS代替，并开始向HMOS 过渡。

供电电压由5V 降到3V ，2V 甚至到1V ，工作电流由mA 降至μA ，这在便携式产品中大有用武之地。

DSP 芯片DSP 又叫数字信号处理器。

顾名思义，DSP 主要用于数字信号处理领域，非常适合高密度，重复运算及大数据容量的信号处理。

单片机、ARM、DSP、FPGA的技术特点和区别单片机

单片机、ARM、DSP、FPGA的技术特点和区分- 单片机单片机作为最典型的嵌入式处理器，它的成功应用推动了嵌入式系统的进展。

单片机以体积小、功能强、牢靠性好、性能价格比高等特点，已成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段。

图2所示为单片机。

图1单片机图2ARM处理器ARM（AdvancedRISCMachines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。

ARM架构是面对低预算市场设计的第一款RISC微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它供应一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商依据不同用户的要求来配置生产。

目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。

图3所示为ARM处理器。

DSP（digitalsignalprocessor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的处理器。

图4所示为TI公司的DSP处理器系列。

DSP实时运行速度可达每秒数以千万条简单指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。

图3DSP芯片FPGA是英文FieldProgrammableGateArray（现场可编程门阵列）的缩写，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步进展的产物，并非是一种处理器。

用户可对FPGA内部的规律模块和I/O模块重新配置，以实现用户的规律。

FPGA能完成任何数字器件的功能。

目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

图4所示为ALTERA公司的FPGA产品系列。

图4FPGA产品。

FPGA和ARM和STM32和DSP区别

FPGA和ARM和STM32和DSP区别2012-12-02|分享越详细越好，谢谢大侠们10分钟内有问必答前往下载满意回答1.FPGA:是可编程逻辑阵列，常用于处理高速数字信号，不过随着科技的发展，现在很多FPGA CPLD可以集成mcu内核，甚至具备了ARM DSP的功能2.ARM,是一类内核的称谓，就像51一样，具体到芯片的话，会有很多不同的厂家不同等级，诸如三星、易法、飞利浦、摩托罗拉等等，其中STM32是易法半导体的一款面向工控低功耗内核为Cortex M3内核的ARM芯片3.DSP顾名思义就是数字信号处理，厂家主要是德州仪器(TI)主要用于数字型号处理等对运算速度有特殊要求的场合，诸如音频视频算法，军工等领域，但同时dsp有2000 5000 6000等系列也可满足不场合需要！其他想要了解，可以追问，相互探讨哈！追问他们主要的应用领域，那个应用广泛点呢回答应用领域的话1.FPGA一般不会用来做复杂的系统，只用来做些简单的系统如状态机实现的自动售货机...展开>等，多少还是用来做信号的高速变换和处理，毕竟它只是可编程逻辑阵列。

2.ARM和DSP就各有千秋了；ARM的系列从V3 V5 V7 V9 XSCALE,从thumb指令到arm指令(thumb arm也可同时实现），可以说遍布机会所有的领域，只要你接的价格可以接受(其实许多arm并不是很贵的)，单片机所有的功能基本他都能实现，我就不用举例子，特别是现在与各种RTOS结合更是开发方便功能强大。

DSP相对arm价格要贵些，这也是可能个体厂家使用较少的一个原因吧，2000系列主要用于工控特别是2812这个用的人比较多，5000 6000主要用于手持设备、PDA、通信等领域；DSP还有一个特色就是对一些特殊算法的支持如快速福利叶变换等，所以对运算速度有特殊要求的场合一般会选择DSP；DSP因其性能和功能比较好，还广泛用于军工领域！<收起。

DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别

DSP、MCU、CPLD、ARM、FPGA芯片的区别1，单片机小型电脑处理器，最小可以到8个脚，价格便宜，最便宜2块钱2，PLC可变逻辑控制器，主要用在工业控制，里面是类似一个加强的单片机。

对输入输出均有做处理（抗干扰能力、带负载能力都增强）。

例如抗干扰，增加带负载驱动能力3，DSP 数字信号处理芯片，这个用途可做信号处理，例如图像处理，数据采集处理，它比单片要快很多，比单片机功能要强大4，FPGA、CPLD可变逻辑控制，这个做逻辑处理控制，小型的CPLD是没有中央处理器的，大型可以嵌入系统，功能在单片机之上，适合做大型的数据处理，逻辑控制。

其价格不便宜。

但是他和单片机有本质的区别。

例如单片机有内嵌外设AD，DA转换等，CPLD则需要通过控制其他外设IC。

要想诠释清楚，也非三言两语能道明，还是多看看书本吧学习可以以单片机为先，其次是FPGA，CPLD，DSP。

PLC比较简单，学会前面后面只要了解一周一般都会了一家之言，欢迎指证：DSP：数字信号处理器，处理器采用哈弗结构，工作频率较高，能大幅度提高数字信号处理算法的执行效率。

MCU：微控制器，主要用于控制系统，工作频率一般来说比DSP低，硬件上具有多个IO 端口，同时也集成了多个外设，主要是便于在控制系统中的应用。

至于ARM处理器，个人认为是MCU的高级版本，ARM本身只是一个内核，目前已经有多个版本。

同时FPGA的规模要比CPLD大得多，但CPLD应用起来相对要简单的多。

DSP主要用做运算，如语音，图像等信号的运算处理，但基本不用做控制。

MCU，FPGA，ARM主要用做控制，MCU低价低功耗，但门限很少，结构简单，不能实现复杂控制。

ARM控制能力较强，但运算能力相对较弱。

如何设计一个基于FPGA技术和DSP技术的运动控制卡？

如何设计一个基于FPGA技术和DSP技术的运动控制卡？一、引言使用激光雕刻和切割，过程非常简单，如同使用电脑和打印机在纸张上打印。

您可以在Win98/Win2000/WinXP环境下利用多种图形处理软件，如CorelDraw 等进行设计，扫描的图形，矢量化的图文及多种CAD文件都可轻松地打印到雕刻机中。

唯一的不同之处是，打印将墨粉涂到纸张上，而激光雕刻是将激光射到木制品、亚克粒、塑料板、金属板、石材等几乎所有的材料之上。

体现激光材料加工的发展水平有三个方面的因素：第一是激光器技术，即应用于激光材料加工的激光器件技术；第二是激光设备加工的机械、控制系统等，即激光加工设备；第三是激光加工工艺水平。

目前，国内专门生产激光雕刻设备的厂家很多，他们竞争已由激光器技术转向对激光设备和加工工艺的有效控制，能否有效解决如下问题：三维图形多轴联动、高速激光扫描和快速推进引起的振动、扫描幅面大小和扫描精度、激光的同步扫描和往复扫描错位、复杂算法和规则图形插补问题等，已经成为竞争的关键。

二、基于DSP和FPGA的设计针对上述各种问题，结合多年运动控制的经验，我们设计了基于资源丰富的FPGA和功能强大的DSP的运动控制卡MPC03，在激光雕刻调试中，成功的解决了上述各种问题。

1、MPC03卡简介⑴DSP从主机接收运动指令或运动指令块，并把从主机读取的大量图形数据实时的写入FPGA的RAM区，并向主机发送运行状态：位置、I/O状态等；⑵FPGA芯片根据接收的指令，完成多轴电机的运动控制（二维图形为两轴，三维图形为三轴）：位置、速度、插补、PID调节等；⑶在运动过程中，FPGA同步读取RAM区的图形数据，根据不同的0或1状态，实时地决定是否开关光，而且并行处理与运动有关的外部I/O信号和通用I/O信号。

⑷MPC03卡性能指标如下：最高脉冲输出频率FH：15MHz脉冲输出频率范围F：0.002～15，000，000 Hz。

DSP与FPGA实时信号处理系统介绍

DSP与FPGA实时信号处理系统介绍DSP（Digital Signal Processor）和FPGA（Field Programmable Gate Array）是数字信号处理领域中两种广泛应用的技术，它们在实时信号处理系统中有着重要的作用。

本文将分别介绍DSP和FPGA，并结合它们在实时信号处理系统中的应用，探讨它们的优势和特点。

1.DSP介绍DSP是一种专门用于数字信号处理的专用处理器。

它的主要特点是具有高性能、低成本和灵活性强。

DSP通常用于音频、视频、通信等领域的信号处理应用中，它可以实现信号的滤波、变换、编解码等处理。

DSP的结构包括数据和指令存储器、运算器、控制逻辑等部件，具有高速的浮点运算能力和多种数据处理功能。

在实时信号处理系统中，DSP的主要优势包括：-可编程性：DSP的指令集和操作模式可以根据应用需求进行定制和优化，使其适用于各种不同的信号处理算法和实时处理任务。

-高性能：DSP器件通常具有高速的运算能力和大容量的存储器，可以实现复杂的算法并实现高速的信号处理。

-低延迟：DSP通常具有低延迟的特点，适合需要实时响应的信号处理应用。

DSP在实时信号处理系统中的应用非常广泛，包括音频处理、视觉处理、通信系统等领域。

例如，在音频处理中，DSP可以用于音频编解码、音频滤波、声音增强等任务；在通信系统中，DSP可以用于信号解调、频谱分析、自适应滤波等任务。

2.FPGA介绍FPGA是一种可编程逻辑器件，它具有灵活性强、重构方便和并行处理能力强的特点。

FPGA的基本单元是可编程逻辑单元（PLU）和存储单元（BRAM），通过配置这些单元可以实现各种逻辑功能和数据处理任务。

FPGA可以实现硬件加速、并行处理和定制化功能，适用于各种复杂的数字信号处理算法和实时处理任务。

在实时信号处理系统中，FPGA的主要优势包括：-灵活性：FPGA的硬件结构可以通过重新配置来适应不同的应用需求，可以实现多种功能模块的并行处理和硬件加速。

FPGA会取代DSP吗-FPGA与DSP区别介绍

FPGA会取代DSP吗?FPGA与DSP区别介绍FPGA会取代DSP吗？DSP这几年有点背，逐渐远离主流话题，所以有人就有了这样的问题：DSP会被FPGA取代吗？小编总结了各个网友的回答：网友一：独立的DSP不会被FPGA替代，但是会被增强了信号处理功能的ARM处理器替代。

现在基本已经是这个趋势，DSP变成ARM的一个协处理器。

FPGA会挤压掉DSP的一部分高速信号处理的市场。

网友二：在高端领域基本都用FPGA了。

通讯、雷达、视觉、航空都是如此。

DSP由于性能和灵活性比FPGA差太多，只能往低端领域渗透。

说个不中听的话DSP就是贵一点、快一点的单片机，大部分DSP还没目前手机上的多核arm快，你自己实际（注意是实际不是理论）写个算法一测便知。

另外DSP的优化也很浪费时间，有这个功夫还不如用gpu 了，比DSP不知道快多少倍。

性能能和FPGA能拼的只有gpu。

但是目前的嵌入式gpu 内存带宽和输出延迟严重拖后腿，功耗发热巨高，所以目前FPGA才是嵌入式高端领域的王者。

网友三：DSP只是一种技术，硬件上的DSP，可以说是一种称谓。

传统意义上的DSP迟早是要退出江湖的。

因为通用架构目前基本已经满足设计需求了。

看来也没什么确切的答案。

FPAG的结构特点片内有大量的逻辑门和触发器，多为查找表结构，实现工艺多为SRAM。

规模大，集成度高，处理速度快，执行效率高。

能完成复杂的时序逻辑设计，且编程灵活，方便，简单，可多次重复编程。

许多FPAG可无限重复编程。

利用重新配置可减少硬件的开销。

缺点是：掉电后一般会丢失原有逻辑配置；时序难规划；不能处理多事件；不适合条件操作。

FPGA的优势1）通信高速接口设计。

FPGA可以用来做高速信号处理，一般如果AD采样率高，数据速率高，这时就需要FPGA对数据进行处理，比如对数据进行抽取滤波，降低数据速率，使信号容易处理，传输，存储。

选择最适合的电机控制方案：MCU、DSP还是FPGA？

选择最适合的电机控制方案：MCU、DSP还是FPGA？不同应用对电机控制器的要求有很大的区别。

目前市场上的控制器/驱动器解决方案各有千秋，包括了针对特定简单应用的标准控制器/驱动器、以及采用外部缓冲栅极驱动器和功率级的M CU、DS P和F PG A。

M CU是目前市场主流的电机控制方案，适用于高、中、低端电机控制。

通过内部集成的电机控制模块，可简化客户对于电机控制的开发；而相对于D S P较强的控制功能，能更好地实现电机的伺服控制和保护功能。

此外在32位处理器，通过提高运算处理速度，也可以很好地实现空间矢量、磁场定位和PD闭环调节的复杂控制。

对于小型B LD C冷却风扇等简单的低功耗电机控制应用来说，专用标准电机控制I C可以实现低成本。

但对要求苛刻的应用来说，就更适合使用D S P、M CU和F PG A，因为可以增加其他系统管理功能，例如监测电机参数和状态，以及与主机系统的通信等。

“不过，D SP、M CU和F PG A需要外部栅级驱动器和功率器件。

”D io d e s全球策略市场经理K h ag e n dr a T h ap a表示。

“目前，8位M C U主要用于低成本，低性能场合，16位、32位D S P/M CU则用于中/高性能场合。

其中D S C的性价比是比较高的。

”飞思卡尔微控制器事业部高级系统工程师C h arl i e W u指出，“FPG A主要用于与DS C/M C U配合产生特殊的PW M信号，它主要用于大功率应用场合。

”“关于电机控制方案，D S P、M C U和FPG A各有其优特点。

D S P 因为数据处理能力强、运算速度快，适用于高端复杂的电机系统控制，如实现交流感应电机的空间矢量控制算法、无传感器的空间定位等，但它依赖于软件算法的成熟度和稳定性，对开发者的要求比较高。

此外因为内核电压及接口电平主要是 3.3V或者1.8V，对电机驱动器需要相关电平的驱动电路支持。

基于DSP和FPGA的开放式数控系统运动控制的设计与仿真

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维普资讯
第２卷第２期７２００７年Ｏ４月
西安工业大学学报
ＪｏＵＲＮＡＬＯＦⅪ ’ ＡＮＴＥＣＨＮＯＩｏＣＡＬＵＮＩ．ＶＥＲＳＴＹＩ
Ｖｏ７Ｎｏ２Ｌ２．
Ａｐ．２０ｒ０７
关键词：ＤＰ；ＰＳＦＧＡ；步进电机；三相无刷直流电机
中图号：ＴＰ７２３文献标识码：Ａ
运动控制是数控系统的重要组成部分，数控系统的性能很大程度上取决于运动控制器的选择．ＤＰ因其高速和专用的控制模块，Ｓ成为了数控系统运动控制卡的核心芯片．对于低速的ＤＰ因但Ｓ，
文章编号：１７—９５２０）２０３—５６３９６（０７０—１００
基于ＤＳＰ和ＦＧＡ的开放式数控系统Ｐ运动控制的设计与仿真
尚雅层，雷兵丰，来跃深
（西安工业大学机电工程学院，西安７０３）１０２
摘
要：为验证提出的开放式数控系统结构模型，开放数控系统的运动控制部分进行了设对
电机的四轴控制．通过对三相无刷直流电机和步进电机的四轴联动控制仿真分析，明该运动表控制系统能够实现对不同电机的四轴联动控制，且控制精度在１ｍ以内，四轴联动速度可达６ｍｉ，０ｍ／ｎ达到了中高档数控系统的要求．

基于创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板简介

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2 典型运用领域
视频通信系统
电力采集雷达声纳光缆普查仪医用仪器机器视觉
3 软硬件参数
硬件框图
硬件参数
表 1 DSP 端硬件参数 CPU TMS320C6678，8 核 C66x，主频 1.0/1.25GHz
CPU 主频 1.0GHz/核 1.0GHz/核 1.0GHz/核 1.0GHz/核 1.25GHz/核 1.25GHz/核 1.25GHz/核 1.25GHz/核
表7 NAND FLASH
128MByte 128MByte 128MByte 128MByte 128MByte 128MByte 128MByte 128MByte
广州创龙结合 TI KeyStone 系列多核架构 TMS320C6678 及 Xilinx Kintex-7 系列 FPGA 设计的 SOM-TL6678F 核心板是一款 DSP+FPGA 高速大数据采集处理平台，采用沉金无铅工艺的 14 层板设计，专业的 PCB Layout 保证信号完整性的同时，经过严格的质量控制，满足多种环境应用。
表5 典型值电流
800mA
典型值功耗 7.47W
6 机械尺寸图
PCB 尺寸安装孔数量散热器安装孔数量
表6 112mm*75mm 4个 4个
7 产品订购型号
型号
SOM-TL6678F-1000/325T1GN-8/4GD-I
SOM-TL6678F-1000/325T1GN-8/8GD-I
SOM-TL6678F-1000/325T1GN-16/4GD-I