在傳統(tǒng)DSP和FPGA之間選擇

　　傳統(tǒng)的數(shù)字處理器已經(jīng)有多年的應(yīng)用歷史，當然具有為特定問題提供最佳解決方案的實例。如果系統(tǒng)采樣率低于數(shù)kHz且為單通道實現(xiàn)，DSP可能是不二之選。但是，當采樣率增加到數(shù)MHz以上，或者如果系統(tǒng)要求多通道，F(xiàn)PGA就越來越具優(yōu)勢。在高數(shù)據(jù)率條件下，DSP可能只能勉為其難地在不造成任何損耗的情況下采集、處理和輸出數(shù)據(jù)。這是因為在處理器中存在大量的共享資源、總線乃至內(nèi)核。然而，F(xiàn)PGA卻能夠為每項功能提供專門的資源。

　　DSP是基于指令而非基于時鐘的器件。一般來說，對單個樣本上的任何數(shù)學(xué)運算需要三到四條指令。數(shù)據(jù)必須首先經(jīng)輸入端采集，再發(fā)送到處理內(nèi)核，每完成一次運算后再循環(huán)通過內(nèi)核，然后發(fā)送到輸出端。相比之下，F(xiàn)PGA基于時鐘，故每個時鐘周期都有可能在輸入數(shù)據(jù)流上進行一次數(shù)學(xué)運算。

　　由于DSP的運算以指令或代碼為基礎(chǔ)，編程機制為標準C語言，或者在需要更高性能的情況下，采用低級匯編語言。這種代碼可能包含高級的決策樹或者轉(zhuǎn)移操作，而難以在FPGA中實現(xiàn)。例如：存在大量的用于執(zhí)行如音頻和電話編解碼器之類的預(yù)定義功能或標準的遺留代碼。

　　FPGA廠商和第三方合作伙伴已經(jīng)意識到將FPGA用于高性能DSP系統(tǒng)的優(yōu)勢，并且如今已有許多IP核廣泛應(yīng)用于視頻、圖像處理、通信、汽車、醫(yī)療和軍用等大部分垂直應(yīng)用市場。與將高級系統(tǒng)方框圖映射成為C語言代碼的DSP設(shè)計相比，將高級系統(tǒng)方框圖分解為FPGA模塊和IP核會更加簡便易行。

　　從DSP轉(zhuǎn)向FPGA

　　考查一些主要標準將有利于在傳統(tǒng)DSP和FPGA之間做出決策（表1）。

　　表1：選擇DSP和FPGA時考慮的主要標準。

　　軟件編程人員的數(shù)量遠遠超過硬件設(shè)計人員的數(shù)量，這已是不爭的事實。DSP編程人員的數(shù)量與FPGA設(shè)計人員的數(shù)量之間的關(guān)系也是如此。不過，讓系統(tǒng)架構(gòu)師或者DSP設(shè)計人員轉(zhuǎn)為使用FPGA的難度，并不像讓軟件編程人員轉(zhuǎn)為從事硬件設(shè)計那么大。有大量的資源可以顯著減輕對DSP算法開發(fā)和FPGA設(shè)計工作的學(xué)習(xí)過程。

　　主要的障礙是從基于樣本和事件的方法轉(zhuǎn)向基于時鐘的問題描述和解決方案。如果能夠在設(shè)計流程的系統(tǒng)架構(gòu)和定義階段就能夠完成，對這種轉(zhuǎn)換的理解和應(yīng)用就會簡單得多。由不同的工程師和數(shù)學(xué)專家來定義系統(tǒng)架構(gòu)（DSP算法和FPGA設(shè)計在某種程度上相互孤立）是很尋常的事情。當然，如果每個成員對其他小組成員面臨的難題有一定程度認識的話，這個過程會順利得多。