根据Mike Trimborn, LabView研发组经理，在国家仪器公司。（倪,www.ni.com)是德克萨斯州奥斯汀市的一家自动化供应商。”FPGA技术提供了专用硬件电路的可靠性、真正的并行执行和闪电般的快速闭环控制性能。”
关键短语是“现场可编程”。与特定应用的集成电路(asic)不同，fpga在部署后可以重新配置，asic的指令是“刻入”的，不能更改。与微处理器不同，fpga只需要一个工具集供程序员下载代码，而微处理器需要一个操作系统来访问其内部的所有电源。
Trimborn解释道:“FPGA是一种包含可重构门阵列逻辑电路矩阵的设备。当配置FPGA时，以创建软件应用程序的硬件实现的方式连接内部电路。fpga在本质上是真正并行的，因此不同的处理操作不必竞争相同的资源。因此，当添加其他处理时，应用程序一部分的性能不会受到影响。此外，多个控制回路可以在单个FPGA设备上以不同的速率运行。”
这种并行特性和执行多个控制循环的能力是该技术的好处之一。Trimborn继续说道:“一个FPGA可以在一个集成电路(IC)芯片中集成数百万个逻辑门，从而取代数千个分立组件。”FPGA芯片的内部资源由可配置逻辑块矩阵(clb)组成，外围是I/O块。信号通过可编程互连开关和线路在FPGA矩阵内路由。”
fpga除了高速外，还提供高可靠性。Trimborn以NI的LabView FPGA模块中运行的比例-积分-导数(PID)循环为例，其执行时间仅为300纳秒。PID控制是一种用于过程控制的基本算法。
芯片安全
fpga在工业自动化市场的一个新应用是机器安全发布阿尔特拉公司（www.altera.com)，总部位于加州圣何塞的可编程逻辑技术公司。在这个应用程序中，Altera开发了一个安全数据包，得到了德国测试和认证公司TÜV的批准。Altera的工业市场开发经理Frank Foerster说:“TÜV-validated工业安全数据包缩短了多达两年的开发时间。fpga的可编程性保护了开发投资，并消除了安全关键设计中功能过时的风险，fpga的简单系统集成也有助于制造商通过替换dsp(数字信号处理器)、微处理器和其他半导体的功能来降低系统总成本。”
今天的安全系统和新的立法要求提供更复杂的网络化和分布式安全功能。实现这样的系统可能需要多个处理器。Foerster表示:“通过将安全控制器、现场总线控制器和应用微控制器等多个组件整合到一个芯片中，FPGA可以降低系统总成本。”
Altera工业事业部高级技术营销经理Jason Chiang着眼于为当今工业网络提供芯片和技术的客户的实践方面。“在包括EtherCat、Ethernet Powerlink、Ethernet /IP和Profinet在内的碎片化工业以太网中，客户可以在单个FPGA上实现不同的网络，然后实例化不同的协议。这简化了实施过程。”
尽管临近26岁生日，FPGA技术继续为工业自动化提供新的应用。
加里Mintchell，gmintchell@automationworld.com的主编自动化的世界．
美国国家仪器公司
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阿尔特拉公司
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