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如何利用FPGA设计来验证和加快你的设计过程

电子设计 2018-05-14 09:01 次阅读

如果处理器和现场可编程门阵列FPGA全部由同样的电压供电运行,并且不需要排序和控制等特殊功能的话,会不会变的很简单呢?不幸的是,大多数处理器和FPGA需要不同的电源电压,启动/关断序列和不同类型的控制。

幸运的是,电源管理IC集成电路 (PMIC) 能够控制目前的高级处理器、FPGA和系统,并为它们供电,从而大为简化了整个系统设计。

现在,你也许想知道哪一款PMIC可以为你的片上系统 (SoC) 供电,还有就是要这么做的话,该从哪里入手。为你的SoC和系统选择合适的电源解决方案是系统设计人员最常见的挑战之一。所以,TI推出了数款全新工具,在使用我们的PMIC时,这些工具能够简化器件选型、评估和设计。

在这些工具中,有一些是TI Designs参考设计,它们可以帮助设计人员开始、验证和加快设计。多个TI Designs已经发布,给出了可由TI PMIC供电的很多不同SoC—以下是当前列表:

  • TIDA-00478使用TPS65218为Xilinx Zynq 7010供电。

  • TIDA-00551使用TPS65911 为Xilinx Zynq 7015供电。

  • TIDA-00604使用TPS65023为Altera Cyclone III供电。

  • TIDA-00605使用TPS65023为Altera Cyclone IV供电。

  • TIDA-00607使用TPS65218为Altera MAX 10供电。

  • TIDA-00621使用TPS65911。

图1是为ARM处理器供电的TPS65911的方框图。与所有TI PMIC一样,TPS65911非常灵活,并且可被用于数款器件。图2显示的是为Xilinx Zynq 7015 FPGA供电的TPS65911。

图1:TPS65911的方框图

图2:为Xilinx Zynq 7015供电的TPS65911的方框图

随这些设计一同提供的还有电路原理图、方框图、印刷电路板 (PCB) 文件和测试结果。这些测试使得设计人员能够评估他们正在尝试用于特定SoC的PMIC的性能,并且为他们提供可以在他们自己的设计中使用的示例设计文件。测试结果包括启动排序、负载瞬态、效率测试,以及图3中显示的其它内容。

图3:TPS65911的示例启动时序

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TPS7A25 具有电源正常状态指示功能的 300mA 18V 超低 Iq 低压降 (LDO) 线性稳压器

TPS23755 具有非光电反激直流/直流控制器的 IEEE 802.3at PoE PD

TPS23755器件结合了以太网供电(PoE)供电设备(PD)接口,150V开关功率FET和电流模式DC-直流控制器针对反激拓扑进行了优化高度集成以及初级侧调节(PSR),扩频频率抖动(SSFD)和高级启动使得TPS23755成为尺寸受限应用的理想解决方案。 PoEimplementation支持IEEE 802.3at标准作为13W,Type 1 PD。 DC-DC控制器的PSR功能使用来自辅助绕组的反馈来控制输出电压,无需外部并联稳压器和光耦合器。它针对二次侧二极管整流器(通常为12 V输出或更高)进行了优化。通常,变频器以250 kHz的开关频率在连续导通模式(CCM)下工作。 SFFD和压摆率控制有助于最大限度地降低EMI滤波器的尺寸和成本。高级启动允许使用最小的偏置电容,同时简化转换器启动和设计。 辅助电源检测功能为次级侧电源适配器提供优先级,同时确保与PoE输入电源的平滑过渡,无效或热权衡。 DC-DC控制器具有内部软启动,斜率补偿和消隐功能。对于非隔离应用,TPS23755也支持降压拓扑。 特性 完整的IEEE 802.3at PD解决方案,适用于Type 1 PoE 以太网联盟(EA)徽标认证设计 稳健的100V,0.36Ω(典型值)热插拔MOSF...
发表于 01-08 17:51 11次 阅读
TPS23755 具有非光电反激直流/直流控制器的 IEEE 802.3at PoE PD

LP8733-Q1 LP8733-Q1 双路高电流降压转换器和双路线性稳压器

LP8733xx-Q1专为满足的电源管理要求而设计,这些处理器和平台用于汽车应用中的闭环性能。该器件具有两个可配置为单个两相稳压器或两个单相稳压器的降压直流/直流转换器和两个线性稳压器以及通用数字输出信号。该器件由I 2 C兼容串行接口和使能信号进行控制。 自动PWM /PFM(AUTO模式)操作与自动相位增加/减少相结合,可在较宽输出电流范围内最大限度地提高效率.LP8733xx-Q1支持远程电压检测(采用两相配置的差分),可补偿稳压器输出与负载点(POL)之间的IR压降,从而提高输出电压的精度。此外,可以强制开关时钟进入PWM模式以及将其与外部时钟同步,从而最大限度地降低干扰。 LP8733xx-Q1器件支持可编程启动和关断延迟与排序(包括与使能信号同步的GPO信号)。在启动和电压变化期间,器件会对出转换率进行控制,从而最大限度地减小输出电压过冲和浪涌电流。 特性 具有符合 AEC-Q100 标准的下列特性:器件温度 1 级:-40℃ 至 +125℃ 的环境运行温度范围输入电压:2.8V 至 5.5V两个高效降压直流/直流转换器:输出电压:0.7V 至 3.36V最大输出电流 3A/相采用两相配置的自动相位增加/减少和强制多相操作采用两相配置的远...
发表于 01-08 17:51 20次 阅读
LP8733-Q1 LP8733-Q1 双路高电流降压转换器和双路线性稳压器

TPS3840 具有手动复位和可编程复位时间延迟功能的毫微功耗高输入电压监控器

TPS3840系列电压监控器或复位IC可在高电压下工作,同时在整个V DD 上保持非常低的静态电流和温度范围。 TPS3840提供低功耗,高精度和低传播延迟的最佳组合(t p_HL =30μs典型值)。 当VDD上的电压低于负电压阈值(V IT - )或手动复位拉低逻辑(V MR _L )。当V DD 上升到V IT - 加滞后(V IT + )和手动复位( MR )时,复位信号被清除)浮动或高于V MR _H ,复位时间延迟(t D )到期。可以通过在CT引脚和地之间连接一个电容来编程复位延时。对于快速复位,CT引脚可以悬空。 附加功能:低上电复位电压(V POR ), MR 和VDD的内置线路抗扰度保护,内置迟滞,低开漏输出漏电流(I LKG(OD))。 TPS3840是一款完美的电压监测解决方案,适用于工业应用和电池供电/低功耗应用。 结果 结果 结果 结果 结果 结果 结果 结果 结果 结果 特性 宽工作电压:1.5 V至10 V 纳米电源电流:350 nA(典型值) 固定阈值电压(V IT - ) 阈值从1.6 V到4.9 V,步长为0.1 V 高精度:1%(典型值) 内置滞后(V IT + ) 1.6 V&lt; V IT - ≤3.1V= 100mV(典...
发表于 01-08 17:51 18次 阅读
TPS3840 具有手动复位和可编程复位时间延迟功能的毫微功耗高输入电压监控器

LP87524P-Q1 用于 AWR 和 IWR MMIC 的四个 4MHz 降压转换器

LP87524B /J /P-Q1旨在满足各种汽车电源应用中最新处理器和平台的电源管理要求。该器件包含四个降压DC-DC转换器内核,配置为4个单相输出。该器件由I 2 C兼容串行接口和enableignals控制。 自动PFM /PWM(自动模式)操作可在宽输出电流范围内最大限度地提高效率。 LP87524B /J /P-Q1支持远程电压检测,以补偿稳压器输出和负载点(POL)之间的IR压降,从而提高输出电压的精度。此外,开关时钟可以强制为PWM模式,也可以与外部时钟同步,以最大限度地减少干扰。 LP87524B /J /P-Q1器件支持负载电流测量,无需增加外部电流检测电阻器。此外,LP87524B /J /P-Q1还支持可编程的启动和关闭延迟以及与信号同步的序列。这些序列还可以包括GPIO信号,以控制外部稳压器,负载开关和处理器复位。在启动和电压变化期间,器件控制输出压摆率,以最大限度地减少输出电压过冲和浪涌电流。 特性 符合汽车应用要求 AEC-Q100符合以下结果: 设备温度等级1:-40°C至+ 125°C环境工作温度 输入电压:2.8 V至5.5 V 输出电压:0.6 V至3.36 V 四个高效降压型DC-DC转换器内核: 总输出电流高达10 A 输出电压漏电率...
发表于 01-08 17:51 30次 阅读
LP87524P-Q1 用于 AWR 和 IWR MMIC 的四个 4MHz 降压转换器

LP87565-Q1 具有集成开关的四相 8A + 8A 降压转换器

LP8756x-Q1器件专为满足各种汽车电源应用中最新处理器和平台的电源管理要求而设计。该器件包含四个降压直流/直流转换器内核,这些内核可配置为1个四相输出,1个三相和1个单相输出,2个两相输出,1个两相和2个单相输出,或者4个单相输出。该器件由I 2 C兼容串行接口和使能信号进行控制。 自动脉宽调制(PWM)到脉频调制(PFM)操作( AUTO模式)与自动增相和切相相结合,可在较宽输出电流范围内最大限度地提高效率.LP8756x-Q1支持对多相位输出的远程差分电压检测,可补偿稳压器输出与负载点(POL)之间的IR压降,从而提高输出电压的精度。此外,可以强制开关时钟进入PWM模式以及将其与外部时钟同步,从而最大限度地降低干扰。 LP8756x- Q1器件支持在不添加外部电流检测电阻器的情况下进行负载电这个序列可能包括用于控制外部稳压器,负载开关和处理器复位的GPIO信号。在启动和电压变化期间,该器件会对输出压摆率进行控制,从而最大限度地减小输出电压过冲和浪涌电流。 特性 符合汽车类标准 具有符合AEC-Q100标准的下列特性: 器件温度1级:-40℃至+ 125℃的环境运行温度范围 器件HBM ESD分类等级2 器件CDM ES...
发表于 01-08 17:51 37次 阅读
LP87565-Q1 具有集成开关的四相 8A + 8A 降压转换器

LP87561-Q1 具有集成开关的四相 16A 降压转换器

LP8756x-Q1器件专为满足各种汽车电源应用中最新处理器和平台的电源管理要求而设计。该器件包含四个降压直流/直流转换器内核,这些内核可配置为1个四相输出,1个三相和1个单相输出,2个两相输出,1个两相和2个单相输出,或者4个单相输出。该器件由I 2 C兼容串行接口和使能信号进行控制。 自动脉宽调制(PWM)到脉频调制(PFM)操作( AUTO模式)与自动增相和切相相结合,可在较宽输出电流范围内最大限度地提高效率.LP8756x-Q1支持对多相位输出的远程差分电压检测,可补偿稳压器输出与负载点(POL)之间的IR压降,从而提高输出电压的精度。此外,可以强制开关时钟进入PWM模式以及将其与外部时钟同步,从而最大限度地降低干扰。 LP8756x- Q1器件支持在不添加外部电流检测电阻器的情况下进行负载电这个序列可能包括用于控制外部稳压器,负载开关和处理器复位的GPIO信号。在启动和电压变化期间,该器件会对输出压摆率进行控制,从而最大限度地减小输出电压过冲和浪涌电流。 特性 符合汽车类标准 具有符合AEC-Q100标准的下列特性: 器件温度1级:-40℃至+ 125℃的环境运行温度范围 器件HBM ESD分类等级2 器件CDM ES...
发表于 01-08 17:51 24次 阅读
LP87561-Q1 具有集成开关的四相 16A 降压转换器

UC2832M 精密低压降线性控制器

与其它产品相比 线性稳压器(LDO)   Output options Iout (Max) (A) Vin (Max) (V) Vin (Min) (V) Vout (Max) (V) Vout (Min) (V) Fixed output options (V) Package Group Features Regulated outputs (#) Operating temperature range (C) Thermal Resistance θJA (°C/W) Rating Output capacitor type PSRR @ 100 KHz (dB) Accuracy (%) Iq (Typ) (mA) Package size: mm2:W x L (PKG)   UC2832M Fixed Output     0.45     36     4.5     35     2     2     CDIP | 14     Thermal Shutdown     1     -25 to 85     65     Military         90     1     3.3     See datasheet (CDIP)    ...
发表于 01-08 17:50 10次 阅读
UC2832M 精密低压降线性控制器

TPIC44L02 4 通道串联/并联低侧前置 FET 驱动器

The TPIC44L01, TPIC44L02, and TPIC44L03 are low-side predrivers that provide serial and parallel input interfaces to control four external FET power switches such as offered in the TI TPIC family of power arrays. These devices are designed primarily for low-frequency switching, inductive load applications such as solenoids and relays. Fault status for each channel is available in a serial-data format. Each driver channel has independent off-state open-load detection and on-state shorted-load/short-to-battery detection. Battery overvoltage and undervoltage detection and shutdown is provided on the TPIC44L01/L02. On the TPIC44L03 driver, only over-battery voltage shutdown is provided. Each channel also provides inductive-voltage-transient protection for the external FET. These devices provide control of output channels through a serial input interface or a parallel input interface. A command to enable the output from either interface e...
发表于 01-08 17:50 13次 阅读
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如何使用FPGA实现外辐射源雷达自适应杂波抑制的方法概述

本文主要研究了外辐射源雷达杂波抑制模块的 FPGA 实现方法。首先,对自适应滤波的时域 LMS 算法....
发表于 01-07 08:00 70次 阅读
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基于FPGA的CPCI系统设计和实现方案

本文提出了一种基于FPGA的CPCI系统的设计和实现,使用廉价FPGA芯片实现CPCI通信协议,同时....
发表于 01-06 11:37 165次 阅读
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基于有限状态机的FPGA DSR路由表项设计和实现方法

动态源路由协议(Dynamic Source Routing)[3]是一种按需路由协议,是十分适用于....
发表于 01-06 11:33 153次 阅读
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Xilinx FPGA常用原语介绍

项目中主要用到的原语与IO端口有关,所以基本在Input/Output Functions 和IO两....
发表于 01-06 11:23 213次 阅读
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基于FPGA的极化码的SCL译码算法研究

极化码的译码算法研究近年来发展迅速,其中成为研究热点的连续删除(Successive Cancell....
发表于 01-06 11:19 179次 阅读
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四个常用的集成电路浅析

ASIC原本就是专门为某一项功能开发的专用集成芯片,比如摄像头里面的芯片,小小的一片,集成度很低,成....
发表于 01-06 09:35 219次 阅读
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AI芯片什么是AI芯片的架构、分类及关键技术概述

人工智能芯片目前有两种发展路径:一种是延续传统计算架构,加速硬件计算能力,主要以 3 种类型的芯片为....
的头像 芯论 发表于 01-05 09:15 604次 阅读
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如何学习FPGA FPGA入门学习教程之从零开始走进FPGA世界

“FPGA 目前非常火,各个高校也开了FPGA 的课程,但是FPGA 并不是每个人都适合,FPGA ....
发表于 01-04 17:51 211次 阅读
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基于LabVIEW FPGA模块程序设计特点的FIFO深度设定详解

为了解决基于LabVIEWFPGA模块的DMAFIFO深度设定不当带来的数据不连续问题,结合LabV....
发表于 01-04 14:25 141次 阅读
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基于Nios II嵌入式系统的FPGA配置文件下载更新设计

现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)是一种高密度....
发表于 01-04 14:15 105次 阅读
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如何安装SOC开发工具包详细资料说明

1.PC设置 必须在目标计算机上预安装以下软件: 1)Quartus II 13.0(或更新版本....
发表于 01-04 09:36 82次 阅读
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FPGA已远远超出了现在体系结构的探索 为未来的ASIC提供设计架构

该系列器件现在包括从基本的可编程逻辑一直到复杂的SoC。在各种应用领域(包括汽车,AI,企业网络,航....
发表于 01-03 15:38 363次 阅读
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【限时下载】赛灵思开发者大会,资料大集锦!

赛灵思开发者大会北京站的全部演讲内容现已开放,现整理供大家下载学习
的头像 Duke 发表于 01-03 15:32 0次 阅读
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FPGA和DSP明争暗斗 意图抢占20亿美元高性能信号处理市场

经过20多年的努力后,在工艺技术进步和市场需求的推动下,“大器晚成”的FPGA终于从外围逻辑应用进入....
发表于 01-03 15:32 608次 阅读
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FPGA各种数字电路模拟的详细资料合集免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是FPGA各种数字电路模拟的详细资料合集免费下载主要内容包括了:4 位全加....
发表于 01-02 17:35 134次 阅读
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基于FPGA的均值滤波算法的实现

  我们为了实现动态图像的滤波算法,用串口发送图像数据到FPGA开发板,经FPGA进行图像处理算法后....
发表于 01-02 16:26 127次 阅读
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FPGA为嵌入式设计带来了强大的功能与灵活性

尽管 FPGA 为嵌入式设计带来了强大的功能与灵活性,但额外的开发流程也给设计工作增加了新的复杂性和....
发表于 01-02 15:29 177次 阅读
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基于SRAM的FPGA的问世标志着现代可重构技术的开端

由于数字逻辑系统功能复杂化的需求,单片系统的芯片正朝着超大规模、高密度的方向发展。对于一个大规模的数....
发表于 01-02 15:10 85次 阅读
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蜂鸟FPGA开发板及蜂鸟JTAG下载器讲解说明:移植FreeRTOS

本系列主要就蜂鸟FPGA开发板及蜂鸟JTAG下载器进行讲解说明。由于RTOS需要占用一定系统资源,只....
的头像 硅农亚历山大 发表于 01-02 15:06 416次 阅读
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FPGA最小系统各部件和电路原理图的详细资料免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是FPGA最小系统各部件和电路原理图的详细资料免费下载。
发表于 12-29 17:17 445次 阅读
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英特尔全球最大的FPGA创新中心落户重庆,除了AI还要加速哪些应用落地?

人工智能对算力的需求吸引了众多公司研发AI芯片,但仅靠一种芯片难以满足AI需求,因此,无论是传统架构....
发表于 12-29 16:10 734次 阅读
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在OpenBus系统基础上的FPGA嵌入式设计方案详解

现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)是美国Xili....
发表于 12-29 15:07 412次 阅读
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一种使用ARM+FPGA高速访问USB设备的设计方案详解

目前FPGA通过USB接口获取USB设备中数据的方案大致分为两大类,一类为在FPGA内部实现USB设....
发表于 12-29 15:00 510次 阅读
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仿真软件ModelSim及其应用,ModelSim的仿真流程

ModelSim不仅可以用于数字电路系统设计的功能仿真,还可以应用于数字电路系统设计的时序仿真。 M....
的头像 FPGA技术联盟 发表于 12-29 11:35 816次 阅读
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教你如何轻松玩转FPGA开发

FPGA代码其中一个最重要的步骤就是仿真。仿真简单的说,就是验证代码是否正确,其中就包含了很多仿真的....
的头像 嵌入式ARM 发表于 12-29 10:29 1916次 阅读
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一种基于Xilinx FPGA的部分动态可重构技术的信号解调系统详解

随着现代通信技术的迅速发展,信号的调制方式向多样化发展,解渊技术也随之不断向前发展。为了对高速大带宽....
发表于 12-28 15:33 468次 阅读
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Arduino再次向世界证明:没有Arduino干不了的事!

Vidor中使用的Intel Cyclone 10CL016 FPGA具有16,000个逻辑单元,5....
的头像 嵌入式ARM 发表于 12-28 15:23 1127次 阅读
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NS6312同步降压电源管理芯片的数据手册免费下载

NS6316 是支持高电压输入的同步降压电源管理芯片,在4~30V 的宽输入电压范围内可实现3A的连....
发表于 12-28 08:00 194次 阅读
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NS6316同步降压电源管理芯片的数据手册免费下载

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发表于 12-28 08:00 182次 阅读
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NS6322同步降压电源管理芯片数据手册免费下载

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发表于 12-28 08:00 185次 阅读
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XT4051单片锂离子电池恒流和恒压线形电源管理芯片数据手册免费下载

XT4051 是一个完善的单片锂离子电池恒流/恒压线形电源管理芯片。它薄的尺寸和小的外包装使它便于便....
发表于 12-28 08:00 221次 阅读
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XT4054单片具有热调节功能的微型线性电池管理芯片数据手册免费下载

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发表于 12-28 08:00 221次 阅读
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SP4057单片锂离子电池恒流和恒压线形电源管理芯片数据手册免费下载

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发表于 12-27 16:32 310次 阅读
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由于经济下滑损及开发预算减少 嵌入式系统设计者正转向FPGA技术

由于经济下滑损及开发预算减少,嵌入系统设计者正在转向FPGA(现场可编程门阵列)技术,以缩减开发周期....
发表于 12-27 14:54 826次 阅读
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FPGA的奇点正在来临 英特尔顺应时势选择戴尔易安信

近年来,伴随着AI人工智能、深度学习、神经网络等技术的突飞猛进,可编程的“万能芯片”FPGA(Fie....
发表于 12-27 14:34 609次 阅读
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