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fpga器件名稱中不包含哪壹項?

FPGA器件選型應考慮的問題2.1器件的供應渠道和開發工具的支持目前主要的FPGA供應商有Xllinx公司、Altera公司、LattIC公司和Actel公司[1],其中Xllinx公司和ALTEra公司規模最大,可以提供非常豐富的器件種類[2,3]。FPGA的發展速度很快,很多型號的FPGA器件都不是主流產品。為了提高產品生命周期,最好選擇供應充足的主流設備。目前,Altera的主流器件有Cyclone II、Cyclone III、Statix II、Statix II GX、Statix III和Statix III GX,其中Cyclone II和Cyclone III主要用於邏輯設計和簡單數字信號處理,Statix II和Statix III主要用於高速復雜數字信號處理和高速邏輯設計,Statix II GX和Statix III GX主要用於通信領域[1 Xllinx的主流器件有Spartan-3E、Spartan-3A、Virtex-4LX、 Virtex-4SX、Virtex-4FX、Virtex-5LX、Virtex-5SX和Virtex-5FX,其中Spartan-3E和Spartan-3A系列主要用於邏輯設計和簡單的數字信號處理。 Virtex-4LX和Virtex-5LX系列主要用於高速邏輯設計,Virtex-4SX和Virtex-5SX系列主要用於高速復雜數字信號處理,Virtex-4FX和Virtex-5FX系列主要用於嵌入式系統[3]。兩家公司都提供優秀的開發工具。Xllinx公司有集成開發環境ISE,Altera公司有集成開發環境QUARTusⅱII,兩個集成開發環境支持公司所有器件的設計開發[2,3]。集成開發環境不僅功能強大、友好,而且有很多第三方合作夥伴提供相應的技術支持,可以使設備達到更高的性能。所以如果沒有特殊的應用需求,建議在這兩家公司進行器件選型。2.2設備的硬件資源硬件資源是設備選型的重要標準。硬件資源包括邏輯資源、I/O資源、布線資源、DSP資源、存儲器資源、PLL資源、串行收發器資源和硬核微處理器資源。對邏輯資源和I/O資源的需求是每個設計者最關心的問題,這是普遍考慮的。但是,I/O資源和布線資源的過度消耗可能帶來的問題很容易被忽視。在主流的FPGA器件中,有豐富的邏輯資源,壹般可以滿足應用需求。但在更復雜的數字系統中,I/O資源的過度消耗可能會導致兩個問題[2,3]:FPGA過載,器件發熱嚴重,嚴重影響器件的速度性能、工作穩定性和壽命,因此在設計中要考慮器件的散熱問題;局部布線資源不足,電路運行速度明顯降低,有時甚至設計無法適應元器件,設計失敗。根據我的應用經驗:(1)在處理復雜的數字信號時,位數越高的乘法器和除法器消耗的全局布線資源越多;(2)設計邏輯時,雙向I/O口消耗大量本地布線資源;(3)在利用內存資源設計濾波器的應用中,本地布線資源消耗比較大;(4)在電氣接口標準多、邏輯復雜的應用中,本地布線資源消耗比較大。根據Altera的推薦,設計中最好預留30%以上的邏輯資源,20%以上的I/O資源,30%以上的布線資源[1]。而且從兩家公司的器件結構來看,Xllinx公司的器件的可編程邏輯塊比Al-tera公司的更復雜,使用起來也更靈活。在壹些控制信號較多的復雜設計中,選擇Xllinx公司的產品比較合適。但是Xllinx的設備路由資源是分段的,設備延遲的可預測性較差。在這些應用中,最好先做設計仿真,對設計所消耗的布線資源,尤其是容易被忽略的局部布線資源有充分的了解,再考慮器件選型,這樣比較理想。在乘法運算多、速度性能要求高的應用中,最好選擇DSP資源較多的器件,例如Altera公司的Statixⅱ和Statixⅲ系列[2],Xllinx公司的Virtex-4SX和Virtex-5SX系列[3]。器件中的存儲器資源主要用於兩個目的[2,3]:作為高性能濾波器;實現小容量高速數據緩存。這是壹種寶貴的硬件資源。壹般設備內存資源不多。內存資源多的器件邏輯容量也很大,用的少,供應渠道也不多,器件價格也很高。所以在設備選擇上,最好不要片面追求設計的壹體化而選擇這款設備,而是要考慮低端設備+外擴內存的設計方案。目前,所有主流的FPGA都集成了鎖相環。使用鎖相環鎖定時鐘可以使電路獲得更穩定的性能。Xllinx公司提供了壹種數字鎖相環,優點是可以獲得更精確的相位控制,缺點是較低的工作頻率較高,壹般在24MHz以上;Altera公司提供了壹種模擬鎖相環,優點是其較低的工作頻率壹般在16MHz以上,其主流器件Statixⅱ和Statixⅲ系列中的增強型鎖相環的工作頻率只要求在4MHz以上,缺點是時鐘相位的控制精度比較差。
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