FPGA-Design

Trotz der Leistungsfähigkeit moderner Prozessoren, übersteigt die Komplexität aktueller Algorithmen, gerade in der digitalen Bildverarbeitung, die Möglichkeiten dieser. Oder aber die Abarbeitung dieser Algorithmen erfordert enorm viel Energie.

Hier ist ein Einsatzgebiet für FPGAs, sog. Field Programmable Gate Arrays. Bedingt durch deren internen Aufbau, ermöglichen sie eine massive Parallelverarbeitung von implementierten Algorithmen. Die parallele Verarbeitung, im Gegensatz zur seriellen auf einer CPU, ermöglicht einen deutlich höheren Datendurchsatz. Gleichzeitig kann meist die Frequenz der Verarbeitung gesenkt werden. Dies wirkt sich günstig auf den Energiebedarf des Systems aus.

Außerdem bieten die FPGAs die Möglichkeit, viele bekannte Schnittstellen auf einem System zu integrieren, auch wenn z.B. der eingesetzte Prozessor diese nicht bietet. Dies kann, von einem simplen SPI-Interface über den DDR-SDRAM-Controller bis zum komplexen Gigabit-Ethernet-MAC, alles denkbare sein. Wir können hier auf eine große Sammlung bereits implementierter Blocks zugreifen, sog. IP-Cores. Diese Bibliothek erlaubt es, viele Anforderungen sehr schnell zu realisieren und dies mit bereits getesteten Komponenten.
Hervorzuheben sei hier noch unser GigE-Vision kompatibler Gigabit-Ethernet-MAC mit vielen Zusatzfeatures.