福建嵌入式FPGA

來源: 發(fā)布時間:2025-07-04

    FPGA在天文射電望遠鏡數(shù)據(jù)處理中的深度應用天文射電望遠鏡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大,傳統(tǒng)處理方式難以滿足實時性要求。我們基于FPGA開發(fā)了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),在信號預處理階段,設(shè)計了多通道數(shù)字波束形成模塊。通過對多個天線接收信號的相位調(diào)整與疊加,有效提升了信號增益,在觀測弱射電源時,信噪比提高了15dB。在數(shù)據(jù)降維處理環(huán)節(jié),采用壓縮感知算法結(jié)合FPGA并行計算架構(gòu),將原始數(shù)據(jù)量壓縮至1/10,同時保證數(shù)據(jù)有效信息損失低于3%。系統(tǒng)還支持實時頻譜分析,可在1秒內(nèi)完成1GHz帶寬信號的頻譜計算。在實際觀測中,該系統(tǒng)成功捕捉到了毫秒脈沖星的周期性信號,驗證了其處理微弱信號的能力。此外,通過FPGA的遠程重配置功能,科研人員可根據(jù)不同觀測目標快速調(diào)整處理算法,提升了天文觀測效率。 利用 FPGA 可實現(xiàn)復雜數(shù)字邏輯功能,在通信、工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。福建嵌入式FPGA

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在人工智能與機器學習領(lǐng)域,盡管近年來英偉達等公司的芯片在某些方面表現(xiàn)出色,但 FPGA 依然有著獨特的應用價值。在模型推理階段,F(xiàn)PGA 的并行計算能力能夠快速處理輸入數(shù)據(jù),完成深度學習模型的推理任務(wù)。例如百度在其 AI 平臺中使用 FPGA 來加速圖像識別和自然語言處理任務(wù),通過對 FPGA 的優(yōu)化配置,能夠在較低的延遲下實現(xiàn)高效的推理運算,為用戶提供實時的 AI 服務(wù)。在訓練加速方面,雖然 FPGA 不像專門的訓練芯片那樣強大,但對于一些特定的小規(guī)模數(shù)據(jù)集或?qū)τ柧毘杀据^為敏感的場景,F(xiàn)PGA 可以通過優(yōu)化矩陣運算等操作,提升訓練效率,降低訓練成本,作為一種補充性的計算資源發(fā)揮作用 。福建嵌入式FPGAFPGA 能夠?qū)崿F(xiàn)高度并行的數(shù)據(jù)處理,使得在處理需要大量并行計算的任務(wù)時,其性能遠超過通用處理器。

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    FPGA與開源硬件和開源軟件的結(jié)合,為電子技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展注入了新的活力。開源硬件社區(qū)如OpenFPGA,提供了大量的FPGA設(shè)計資源和參考代碼,開發(fā)者可以在此基礎(chǔ)上進行學習和二次開發(fā),降低了開發(fā)門檻和成本。同時,開源軟件工具如Yosys、NextPnR等,為FPGA開發(fā)提供了**且功能強大的替代方案,打破了傳統(tǒng)商業(yè)軟件的壟斷。這種開源生態(tài)促進了技術(shù)的共享和交流,使得更多的開發(fā)者能夠參與到FPGA技術(shù)的研究和應用中。例如,基于開源的RISC-V架構(gòu),開發(fā)者可以在FPGA上實現(xiàn)自定義的處理器內(nèi)核,并根據(jù)需求進行功能擴展和優(yōu)化。開源硬件和軟件的結(jié)合,不僅推動了FPGA技術(shù)的普及,也為電子技術(shù)的創(chuàng)新帶來了更多可能性。

FPGA在無人機集群協(xié)同控制中的定制化開發(fā)無人機集群作業(yè)對實時性、協(xié)同性和抗干擾能力要求極高,傳統(tǒng)控制方案難以滿足復雜任務(wù)需求。在該FPGA定制項目中,我們構(gòu)建了無人機集群協(xié)同控制系統(tǒng)。通過在FPGA中設(shè)計的通信協(xié)議處理模塊,實現(xiàn)無人機間的低延遲數(shù)據(jù)交互,通信延遲控制在100毫秒以內(nèi),保障集群內(nèi)信息快速同步。同時,利用FPGA的并行計算能力,實時處理多架無人機的位置、姿態(tài)和任務(wù)指令數(shù)據(jù),支持上百架無人機的集群規(guī)模。在協(xié)同算法實現(xiàn)上,將一致性算法、編隊控制算法等部署到FPGA硬件邏輯中。例如,在模擬物流配送任務(wù)時,無人機集群能根據(jù)動態(tài)環(huán)境變化,快速調(diào)整編隊陣型,繞過障礙物,精細抵達目標地點。此外,針對無人機易受電磁干擾的問題,在FPGA中集成自適應抗干擾算法,當檢測到干擾信號時,自動切換通信頻段和編碼方式,在強電磁干擾環(huán)境下,數(shù)據(jù)傳輸成功率仍能保持在90%以上,極大提升了無人機集群作業(yè)的可靠性與穩(wěn)定性。 FPGA芯片在制造完成后,其功能并未固定,用戶可以根據(jù)自己的實際需要對FPGA芯片進行功能配置。

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米聯(lián)客推出的開源 FPGA 低時延 ISP 圖像處理方案,聚焦于 FPGA 在圖像處理領(lǐng)域的高效應用。該方案依托 MLK-H10-CK203/204 國產(chǎn)安路 FPGA 開發(fā)板,實現(xiàn)從 MIPI 接口采集攝像頭數(shù)據(jù),經(jīng) ISP 圖像算法處理后緩存至 DDR,由 HDMI 接口輸出。方案著重低延遲設(shè)計,契合自動駕駛、機器視覺、醫(yī)療內(nèi)窺鏡等對實時性要求極高的場景。米聯(lián)客不僅詳細闡述算法原理,還開源所有源碼與教程,助力客戶深入學習、靈活應用,利用 FPGA 并行處理、可定制化硬件邏輯與低延遲特性,提升圖像處理效率與質(zhì)量。FPGA 的高可靠性和可定制性使其成為工業(yè)控制系統(tǒng)中的理想選擇。山西國產(chǎn)FPGA學習視頻

FPGA是一種硬件可重構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)。福建嵌入式FPGA

    FPGA的開發(fā)流程涵蓋多個關(guān)鍵環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都對終設(shè)計的成功至關(guān)重要。首先是設(shè)計輸入階段,開發(fā)者可以采用硬件描述語言(HDL)編寫代碼,詳細描述電路的功能和行為;也可以使用圖形化設(shè)計工具,通過原理圖輸入的方式搭建電路模塊。接下來是綜合過程,綜合工具將HDL代碼或原理圖轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表,映射到FPGA的邏輯資源上。然后進入實現(xiàn)階段,包括布局布線,即將邏輯單元合理放置在FPGA芯片上,并完成各單元之間的連線,確保信號傳輸?shù)臏蚀_性和時序要求。在設(shè)計實現(xiàn)后,通過模擬輸入信號,驗證設(shè)計的邏輯正確性和時序合規(guī)性。將生成的配置文件下載到FPGA芯片中進行硬件調(diào)試,通過邏輯分析儀等工具觀察內(nèi)部信號,進一步優(yōu)化設(shè)計。整個開發(fā)流程需要開發(fā)者具備扎實的數(shù)字電路知識、熟練的編程技能以及豐富的調(diào)試經(jīng)驗。福建嵌入式FPGA

    常州米聯(lián)客信息科技有限公司自2017年創(chuàng)立以來,在電子信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力,逐漸成長為行業(yè)內(nèi)的重要力量。公司始終秉持著創(chuàng)新、專業(yè)的發(fā)展理念,致力于為客戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)。米聯(lián)客專注于FPGA和SOC技術(shù),擁有完整的從硬件到軟件生態(tài)的全技術(shù)棧研發(fā)能力。在硬件方面,公司的生態(tài)產(chǎn)品豐富多樣,覆蓋了國際的AMD、ALTERA品牌,以及國內(nèi)的安路FPGA、龍芯中科、瑞芯微等品牌。公司的核心板模塊在設(shè)計上精益求精,具備高性能、高可靠性等特點,能夠滿足復雜的應用場景需求。配套的軟件生態(tài)解決方案,與硬件緊密配合,為客戶提供了高效、穩(wěn)定的整體解決方案。在應用領(lǐng)域,米聯(lián)客的產(chǎn)品和方案廣泛應用于多個行業(yè)。在科研驗證中,為科研人員提供了便捷的技術(shù)驗證手段,促進科研項目的順利開展;在工業(yè)自動化生產(chǎn)中,提高了生產(chǎn)設(shè)備的智能化程度,降低了生產(chǎn)成本;在儀表儀器制造中,提升了儀器的性能和精度;在醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)中,為醫(yī)療設(shè)備的升級提供了技術(shù)保障;在機器視覺和自動駕駛領(lǐng)域,通過精細的數(shù)據(jù)處理,推動相關(guān)技術(shù)不斷突破。米聯(lián)客正以其完善的技術(shù)和產(chǎn)品,為各行業(yè)的發(fā)展貢獻著自己的力量。