FPGA的主要應用：

FPGA由于其較高的價格和成本，決定了FPGA不能像單片機那樣被廣泛的使用，FPGA的針對于高端處理市場（類如：手機處理器，平板，工業控制系統）或許你會有些疑問，為什么在高端電子產品市場幾乎難以看到FPGA的使用，幾乎全是專用集成電路（ASIC）芯片，就是我們常說的定制芯片，為什么FPGA的應用會這么的少，因為專用集成電路（ASIC）芯片速度要比FPGA快，性能強。

FPGA和專用集成電路（ASIC）成本比較，在初始時FPGA成本較低，但在大批量使用時FPGA成本大量上升，專用集成電路（ASIC）初始時成本較高，但在大批量使用時成本較低，可以推斷出專用集成電路（ASIC）使用上要比FPGA多是因為在大量智能化的設備中因為成本低。

在這里FPGA還是用于了專用集成電路（ASIC）芯片的設計驗證，FPGA除了開發周期快有沒有什么一點強于專用集成電路（ASIC）呢？有，在這里我們先代入關于FPG的其他內容。

關于程序存儲的問題：

FPGA芯片大部分都外置基礎FLASH存儲器，只有很少一部分FPGA內部集成FLASH，為什么不像單片機那樣內置存儲器呢？這樣就減少外部設計，提高了內置集成度，當FIASH不夠用時在外置寄存器，這樣不好嗎？

或許有人會這樣回答：FPGA程序數據復雜，內容較多占用空間較大，不容易存儲在芯片內部，或者是在外面不容易產生干擾，程序放在外面芯片損壞更有修復的可能。那么這些的回答對不對呢？也對，但也不完全對這些的回答未免也太勉強了，

我們先來看著幾張內部結構圖：

安捷倫DSO7104B示波器采用賽靈思（Xilinx）XC6000系列FPGA，主處理器采用安捷倫定制的芯片。

普源精電HDO4000示波器采用賽靈思（Xilinx）Zynq-7000系列（XC7A100T）FPGA，主處理器采用瑞芯微電子的RK3399。

鼎陽SDS3000高端示波器采用多個（能看到有4個）Zynq-6000 系列FPGA，主處理器在散熱片下面有兩個目前未知。

這是一個FPGA的典型應用：示波器（第五代示波器，混合域示波器，注意這里的示波器是正常全功能的示波器，不是百元機），示波器必不可少的就是FPGA器件，看了上面的圖會發現一些高端的示波器使用的FPGA數量會更多，很顯然FPGA已經成為了示波器的必不可少的器件，在這里或許會有疑問FPGA為什么會被示波器廣泛使用呢，為什么不要專用集成電路（ASIC）芯片呢？這樣不更節省成本嗎？

如果細心的就會發現FPGA在這里的使用并不是主機（這里的主機是指在該主板上發出主要控制或實現功能的元器件，控制從機），而是當做了從機（這里的從機是指在該主板上由主處理器發出對該器件的控制就叫從機）來使用，在智能化電子產品中為了集成度高，把很多的芯片功能集成到了一起，為了保證大量低成本使用芯片，即使需要FPGA芯片也把它集成到了專用集成電路（ASIC）芯片中。

之前我們所說的FPGA在使用中很少，這只是把FPGA當做主機使用，FPGA很少拿來做控制器，這取決于內部結構，因為內部采用大量的邏輯單元，沒有主要的核心控制器（或中央處理器CPU），如果采用FPGA當做主機來使使用需要在內部定義一個從邏輯搭建的處理器，不如把FPGA當做從機使用在電路中通過主機（處理器）來控制FPGA來輸出，這樣能更好的實現邏輯功能，因為這樣可以不采用單獨的定制芯片，做到分離式控制，用簡單的處理器實現強大的邏輯功能，因此FPGA應用在從機的方面較多。

FPGA的內部結構圖

正是FPGA的主要使用領域是從機，被受到其他設備的控制，所以大部分FPGA內部沒有FLASH程序存儲器（除了一些FPGA邏輯數量少，性能較低的內部包含有FLASH），因為FPGA在從機使用較多，所以做內部不集成FLASH程序存儲器是為了更好的針對FPGA從機的應用，更能靈活的實現FPGA的靈活功能。

PROGRAM_B端口和JTAG（或QSPI）部分:

這個端口PROGRAN_B端口和JTAG（或QSPI）調節引腳在FPGA從機的模式中必不可少。JTAG或QSPI端口可以通過主機把程序下載到FPGA中，對FPGA直接進行控制，但是程序下載到FPGA中程序數據是無法更改的。

于是針對這種情況在芯片上設計了PROGRAM_B引腳，該引腳的作用是清除內部程序數據，和芯片復位的狀態不一樣，芯片復位是把內部所有的內容清除，并重新配置芯片開啟數據包括清除內部時序。PROGRAM_B引腳的功能就是只把芯片上正在運行的數據清除，以主機重新向從機傳入程序數據，這個就可以對內部邏輯的排列就有了重新的定義，所以FPGA在從機的領域使用較多，因為他在內部排列和架構上利于重新排列的，針對FPGA使用的方法更支持并傾向于從機。

結尾和總結：

不知道你們在使用示波器的時候有沒有這樣的功能：在按下自動輸出波形的時候示波器屏幕會不動，然后聽見內部繼電器響幾下，幾秒后波形在屏幕上顯示出來了。有沒有想過為什么屏幕會突然停下？因為內部的FPGA芯片的程序數據會被重新下載，停下的時間就是主機向FPGA傳入新的程序內容。

總而言之FPGA主要是因為靈活的特點，內部結構改變速度快，邏輯性強，所以在芯片領域有著重要的，不可替代的特點。