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基于FPGA的嵌入式系统概述
作者：李倩来源：《硅谷》2014年第09期
摘要主要介绍嵌入式系统的定义、特点、组成及FPGA的基本特性，概述了FPGA实现嵌入式系统的地位和作用，综述基于FPGA的嵌入式系统设计方法。基于FPGA的嵌入式系统以其丰富的可编程资源成为系统设计的平台，对可编程系统有重要的意义。
关键词嵌入式系统；FPGA
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：16717597（2014）09015201
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它主要包括四个部分，主要是嵌入式操作系统、外围硬件设备、嵌入式微处理器和用户的应用程序，是监视控制或者辅助装置、机器和设备运行的装置。嵌入式系统面向应用，符合应用系统在各方面的严格要求，将计算机作为基础，将软件与硬件结合起来，从而最大程度上的适应应用系统。
嵌入式系统通常是面向特点应用的，一般情况下，嵌入式系统设计时需硬件与软件进行结合，设计时要求其减小冗余度，从而达到高效。大部分的嵌入式系统其集成度较高，能够将由通用计算机和板卡完成的任务高效的集成在处理器芯片上。并且，嵌入式系统的体积较小，其高的集成度有利于嵌入式系统的小型化。嵌入式系统功耗较低，因为它集合了计算机、电子和半导体和其他各个行业的应用系统，所以它的创新性和技术密集性不断提高，与网络的紧密度也不断增强。
嵌入式系统包含两种计算机系统，一是非桌面系统，二是服务器系统。结合嵌入式开发时的操作过程与其物理和逻辑上的模块划分，可以将嵌入式系统划分为以下几个部分：微处理器、外围硬件、嵌入式操作系统、应用程序、开发环境。图1说明了嵌入式系统中的各个组成部分以及各个组成部分之间的关系。
图1嵌入式系统的组成
1FPGA在嵌入式系统中的作用
11FPGA的基本特性
现场可编程门阵列（FPGA）含有丰富的可编程资源，最初的FPGA可编程逻辑器件只有器件的引脚或输入输出、是否接入上拉或下拉电阻、CMOS电平和可编程的输入输出接口；由基本逻辑单元组成的可编程逻辑模块，该模块可以实现组合逻辑和时序电路，并且用户可以直
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接编程来组成包含数字系统的电路以及可编程的互连线三种最基本的可编程逻辑资源。现在，FPGA组成的可编程系统已经成为嵌入式系统中的重要成分，用户可以直接编程，通过软硬件的结合，完成可以实现系统功能的连线从而构造模拟电路。
12FPGA在嵌入式系统中的地位和作用
随着信息技术的不断发展，以FPGA为核心的嵌入式系r