FPGA廣播新技術(shù)的應(yīng)用

文丨馬玉榮

（國家廣電總局602臺，拉薩 850013）

1 FPGA技術(shù)簡介

從目前的應(yīng)用來看，F(xiàn)PGA技術(shù)主要是指現(xiàn)場可編程門陣列，其發(fā)展基礎(chǔ)是可編程控制器，該技術(shù)的出現(xiàn)，解決了集成電路的定制電路問題，彌補(bǔ)了原有定制電路的不足，有效解決了可編程器件門電路數(shù)目不足的缺點。基于FPGA技術(shù)的優(yōu)點，其在廣播電視領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 FPGA技術(shù)采用了邏輯單元陣列

FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個概念，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸出輸入模塊IOB（Input Output Block）和內(nèi)部連線（Interconnect）三個部分。從總體結(jié)構(gòu)來看，主要采用了邏輯單元陣列技術(shù)。

1.2 FPGA技術(shù)與傳統(tǒng)電路相比結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化

現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）是可編程器件。與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列（如PAL，GAL及CPLD器件）相比，F(xiàn)PGA具有不同的結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PGA利用小型查找表（16×1RAM）來實現(xiàn)組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發(fā)器的輸入端。

1.3 FPGA技術(shù)模塊總體功能更加豐富

FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了FPGA所能實現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程。

2 FPGA在廣播新技術(shù)中的應(yīng)用

由于目前廣播領(lǐng)域新技術(shù)層出不窮，總體競爭異常激烈，廣播電視產(chǎn)品要想更好的占領(lǐng)市場并滿足客戶需求，就要從技術(shù)研發(fā)上下功夫。考慮到FPGA的總體優(yōu)勢，目前FPGA在廣播新技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用，提升了廣播電視產(chǎn)品的競爭力，其應(yīng)用過程主要包括以下幾個方面：

2.1 FPGA應(yīng)用在廣播設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域

由于目前廣播設(shè)備競爭相對激烈，并且人們對廣播信號的傳輸提出了新的要求，因此在廣播設(shè)備的研發(fā)領(lǐng)域，急需一種新技術(shù)能夠解決原有技術(shù)瓶頸，保證廣播設(shè)備能夠更有效的工作。FPGA由于可以無限次編程，并且結(jié)構(gòu)性能突出，因此在廣播設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為了廣播設(shè)備技術(shù)的主要組成部分。

2.2 FPGA應(yīng)用在廣播設(shè)備制造領(lǐng)域

目前廣播設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)從研發(fā)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向了設(shè)備制造領(lǐng)域，許多新技術(shù)研發(fā)成果已經(jīng)成為了生產(chǎn)廣播設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。在這一過程中，F(xiàn)PGA由于在研發(fā)中取得了積極成果，在廣播設(shè)備的制造領(lǐng)域同樣也得到了重要應(yīng)用。FPGA的高吞吐量和靈活性滿足了廣播設(shè)備制造方的需要。

2.3 FPGA應(yīng)用在廣播傳輸領(lǐng)域

由于目前廣播傳輸領(lǐng)域的發(fā)展較快，廣播傳輸規(guī)范越來越嚴(yán)格，于是對廣播設(shè)備的靈活性和可靠性要求更高。在這一現(xiàn)實的要求面前，F(xiàn)PGA很好的滿足了廣播設(shè)備的各種傳輸要求，使廣播傳輸設(shè)備能夠完成預(yù)期的傳輸任務(wù)，提高廣播傳輸質(zhì)量。因此，F(xiàn)PGA在廣播傳輸領(lǐng)域得到了重要應(yīng)用。

3 FPGA技術(shù)對廣播電視事業(yè)發(fā)展的積極影響

通過了解發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)PGA技術(shù)不但在廣播領(lǐng)域取得了重要應(yīng)用，在電視設(shè)備和傳輸領(lǐng)域也取得了廣泛的應(yīng)用。因此，我們對FPGA要有全面的了解，要認(rèn)識到FPGA技術(shù)在廣播電視事業(yè)中的應(yīng)用以及產(chǎn)生的積極影響，努力提高廣播電視事業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。從目前來看，F(xiàn)PGA技術(shù)對廣播電視事業(yè)發(fā)展的積極影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 FPGA滿足了廣播電視的技術(shù)需求

考慮到目前廣播電視在傳輸過程中都朝著數(shù)字化和高清化發(fā)展，傳統(tǒng)的廣播電視技術(shù)也面臨著創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。在這種局面下，F(xiàn)PGA實現(xiàn)了廣播電視技術(shù)的高吞吐量和傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，有效滿足了廣播電視的技術(shù)需求，使廣播電視技術(shù)實現(xiàn)了提檔升級。

3.2 FPGA提高了廣播電視產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢

應(yīng)用了FPGA以后，廣播電視產(chǎn)品的技術(shù)特性更加突出，成功實現(xiàn)了數(shù)字化傳輸和高清傳輸，并且提高了廣播電視的整體傳輸質(zhì)量。因此，從FPGA的應(yīng)用來看，直接提高了廣播電視產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢，使廣播電視產(chǎn)品的特性更加突出，滿足了實際需要。

3.3 FPGA促進(jìn)了廣播電視產(chǎn)品的全面發(fā)展

廣播電視產(chǎn)品發(fā)展到今天，經(jīng)歷了幾代技術(shù)的更迭，其總體發(fā)展方向是朝著更清晰更快速更智能的方向發(fā)展。從目前廣播電視產(chǎn)品的競爭來看，已經(jīng)達(dá)到了白熱化的程度，因此，F(xiàn)PGA的應(yīng)用成為了廣播電視產(chǎn)品智能化發(fā)展的關(guān)鍵。由此可見，F(xiàn)PGA促進(jìn)了廣播電視產(chǎn)品的全面發(fā)展。

4 FPGA技術(shù)在廣播電視中取得的主要成果

從FPGA在廣播電視技術(shù)中得到的應(yīng)用來看，F(xiàn)PGA對廣播電視技術(shù)的促進(jìn)作用明顯，F(xiàn)PGA技術(shù)應(yīng)用以來，廣播電視技術(shù)取得了相當(dāng)多的成果，經(jīng)過歸納和總結(jié)，F(xiàn)PGA技術(shù)在廣播電視中取得的成果主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1 FPGA縮短了廣播電視技術(shù)升級的時間

在廣播電視技術(shù)的發(fā)展中，技術(shù)升級是發(fā)展的必然。為了保證技術(shù)升級的有效性，廣播電視不斷對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。而FPGA的應(yīng)用，極大的提高了廣播電視技術(shù)的有效性，縮短了廣播電視技術(shù)升級的時間，使廣播電視技術(shù)能夠更好的滿足發(fā)展要求，提高整體發(fā)展質(zhì)量。

4.2 FPGA提高了廣播電視技術(shù)發(fā)展的速度

在廣播電視技術(shù)中應(yīng)用了FPGA以后，廣播電視技術(shù)加快了向智能化和高清化發(fā)展的速度，整體技術(shù)升級的速度越來越快，對廣播電視的產(chǎn)品產(chǎn)生了積極影響。因此，對于FPGA應(yīng)用的理解，我們應(yīng)認(rèn)識到其對廣播電視技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)作用，從而加大FPGA的推廣和應(yīng)用力度。

4.3 FPGA為廣播電視技術(shù)提供了有力的技術(shù)支持

從目前FPGA的應(yīng)用來看，F(xiàn)PGA對廣播電視技術(shù)的發(fā)展起到了重要的推動作用，不但促進(jìn)了廣播電視技術(shù)的全面發(fā)展，還為廣播電視技術(shù)提供了有力的技術(shù)支持。所以，我們要對FPGA在廣播電視技術(shù)中取得的成果有正確認(rèn)識。

5 結(jié) 論

通過本文的分析可知，F(xiàn)PGA是目前廣播電視發(fā)展中的一種重要技術(shù)，對廣播電視產(chǎn)品的研發(fā)、制造和傳輸都起到了積極的促進(jìn)作用。因此我們要對FPGA在廣播新技術(shù)中的應(yīng)用有全面正確的認(rèn)識，要充分肯定FPGA的優(yōu)勢，認(rèn)識到其發(fā)揮的具體作用。

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