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fpga是什麽意思 ASIC是什麽意思

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進壹步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的壹種半定制電路而出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣壹個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:

1)采用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的芯片。

2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之壹。

5)FPGA采用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA芯片是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之壹。

目前FPGA的品種很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,采用不同的編程方式。

加電時,FPGA芯片將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換壹片EPROM即可。這樣,同壹片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。

FPGA有多種配置模式:並行主模式為壹片FPGA加壹片EPROM的方式;主從模式可以支持壹片PROM編程多片FPGA;串行模式可以采用串行PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

以各種類型的FPGA芯片加上實驗開發需要的外圍通用電路,結合實驗程序,就形成FPGA開發板,可以高效快速學習FPGA開發。

ASIC(Application Specific Integrated Circuit)是專用集成電路。

目前,在集成電路界ASIC被認為是壹種為專門目的而設計的集成電路。是指應特定用戶要求和特定電子系統的需要而設計、制造的集成電路。ASIC的特點是面向特定用戶的需求,ASIC在批量生產時與通用集成電路相比具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強、成本降低等優點。

ASIC分為全定制和半定制。全定制設計需要設計者完成所有電路的設計,因此需要大量人力物力,靈活性好但開發效率低下。如果設計較為理想,全定制能夠比半定制的ASIC芯片運行速度更快。半定制使用庫裏的標準邏輯單元(Standard Cell),設計時可以從標準邏輯單元庫中選擇SSI(門電路)、MSI(如加法器、比較器等)、數據通路(如ALU、存儲器、總線等)、存儲器甚至系統級模塊(如乘法器、微控制器等)和IP核,這些邏輯單元已經布局完畢,而且設計得較為可靠,設計者可以較方便地完成系統設計。

現代ASIC常包含整個32-bit處理器,類似ROM、RAM、EEPROM、Flash的存儲單元和其他模塊. 這樣的ASIC常被稱為SoC(片上系統)。

FPGA是ASIC的近親,壹般通過原理圖、VHDL對數字系統建模,運用EDA軟件仿真、綜合,生成基於壹些標準庫的網絡表,配置到芯片即可使用。它與ASIC的區別是用戶不需要介入芯片的布局布線和工藝問題,而且可以隨時改變其邏輯功能,使用靈活。

FPGA(現場可編程門陣列)是專用集成電路(ASIC)中集成度最高的壹種,用戶可對FPGA內部的邏輯模塊和I/O模塊重新配置,以實現用戶的邏輯,因而也被用於對CPU的模擬。用戶對FPGA的編程數據放在Flash芯片中,通過上電加載到FPGA中,對其進行初始化。也可在線對其編程,實現系統在線重構,這壹特性可以構建壹個根據計算任務不同而實時定制的CPU,這是當今研究的熱門領域。

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