FPGA是一種可編程的硅芯片，DSP是數(shù)字信號處理，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在項(xiàng)目的架構(gòu)設(shè)計(jì)階段就面臨到底采用FPGA還是DSP的重要問題。本文將首先分別介紹FPGA和DSP的特點(diǎn)，然后再從內(nèi)部資源、編程語言、功能多個角度解析兩者的不同。
1、FPGA與DSP的特點(diǎn)
FPAG的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
片內(nèi)有大量的邏輯門和觸發(fā)器，多為查找表結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工藝多為SRAM。規(guī)模大，集成度高，處理速度快，執(zhí)行效率高。能完成復(fù)雜的時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)，且編程靈活，方便，簡單，可多次重復(fù)編程。許多FPAG可無限重復(fù)編程。利用重新配置可減少硬件的開銷。缺點(diǎn)是：掉電后一般會丟失原有邏輯配置；時(shí)序難規(guī)劃；不能處理多事件；不適合條件操作。
DSP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、 采用數(shù)據(jù)和程序分離的哈佛結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，執(zhí)行指令速度更快。
2、 采用流水線技術(shù)，減少每條指令執(zhí)行時(shí)間。
3、 片內(nèi)多總線，可同時(shí)進(jìn)行取指及多個數(shù)據(jù)存取操作。
4、 獨(dú)立的累加器及加法器，一個周期內(nèi)可同時(shí)完成相乘及累加運(yùn)算。
5、 有DMA通道控制器及串行通信口等，便于數(shù)據(jù)傳送。
6、 有中斷處理器及定時(shí)控制器，便于構(gòu)成小規(guī)模系統(tǒng)。
7、 具有軟硬件等待功能，能與各種存儲器接口。
DSP作為專門的微處理器，主要用于計(jì)算，優(yōu)勢是軟件的靈活性。適用于條件進(jìn)程，特別是復(fù)雜的多算法任務(wù)。DSP通過匯編或高級語言（如C語言）進(jìn)行編程，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)方案。因此，采用DSP器件的優(yōu)勢在于：軟件更新速度快，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性、通用性、可更換性和靈活性。缺點(diǎn)：受到串行指令流的限制；超過幾MHZ的取樣率，一個DSP 僅能完成對數(shù)據(jù)非常簡單的運(yùn)算；研發(fā)周期長。
2、內(nèi)部資源
FPGA側(cè)重于設(shè)計(jì)具有某個功能的硬件電路，內(nèi)部資源是VersaTiles（ActelFPGA）之類的微小單元，F(xiàn)PGA的內(nèi)部單元初始在編程前都是使用的是HDL語言實(shí)現(xiàn)硬件電路的設(shè)計(jì)描述。FPGA內(nèi)部的連線資源將這些功能模塊的內(nèi)部和模塊之間的信號連接起來，構(gòu)成較大的模塊。FPGA可以內(nèi)部實(shí)現(xiàn)ALU，加法器，乘法器，累加器，F(xiàn)IFO，SRAM，DDRcontroller，F(xiàn)FT，HDLC，DMA，PWM等等數(shù)字電路，也就說我們要用其實(shí)現(xiàn)一個特定的或是通用的硬件功能一個或是多個模塊，這些模塊的各個細(xì)節(jié)都要要用HDL來描述設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
目前的FPGA都可以直接內(nèi)嵌諸如ARM7，CoretexM1，Core8051等微處理器，用于FPGA的軟核的，也有的FPGA廠商將一些硬件模塊直接做到FPGA中，這些是FPGA內(nèi)部的硬核。傳統(tǒng)的FPGA都是實(shí)現(xiàn)純數(shù)字電路的，業(yè)界只有Actel的FPGA實(shí)現(xiàn)了數(shù)模混合的PSC單芯片技術(shù)，真正的提升和擴(kuò)大了FPGA的應(yīng)用功能和領(lǐng)域。
此外，多數(shù)FPGA都有PLL，DLL之類的鎖相環(huán)，Slew可調(diào)，Actel的還內(nèi)建了OSC，RTC，Powermanager之類的硬件單元，甚至Actel的Fusion系列還內(nèi)建了600kbps的12bit的ADC以及MOSFETDriver之類模擬接口，內(nèi)部有UserFlashMemeory，F(xiàn)lashROM等資源可以實(shí)現(xiàn)真正的PSC，Bootloader之類的功能。
DSP主要是算法處理，內(nèi)部資源主要是乘法器，加法器之類的資源，有SPI接口，UART接口，接受一定的指令集，內(nèi)部的資源基本上都是現(xiàn)成的，需要客戶的需要而重新配置，方便于客戶的使用，但是相對來講其功能是有局限性的，所以主要用于某些特定的領(lǐng)域。DSP也有內(nèi)嵌的鎖相環(huán)，計(jì)數(shù)器，Baudrate發(fā)生器，有的DSP也有ADC模擬接口。
