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fpga的引腳如何配置 請問FPGA的引腳如何配置

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、CPLD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工作原理

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。

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配置模式

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。

如何實現快速的時序收斂、降低功耗和成本、優化時鐘管理並降低FPGA與PCB並行設計的復雜性等問題,壹直是采用FPGA的系統設計工程師需要考慮的關鍵問題。如今,隨著FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向發展,系統設計工程師在從這些優異性能獲益的同時,不得不面對由於FPGA前所未有的性能和能力水平而帶來的新的設計挑戰。

例如,領先FPGA廠商Xilinx最近推出的Virtex-5系列采用65nm工藝,可提供高達33萬個邏輯單元、1,200個I/O和大量硬IP塊。超大容量和密度使復雜的布線變得更加不可預測,由此帶來更嚴重的時序收斂問題。此外,針對不同應用而集成的更多數量的邏輯功能、DSP、嵌入式處理和接口模塊,也讓時鐘管理和電壓分配問題變得更加困難。

幸運地是,FPGA廠商、EDA工具供應商正在通力合作解決65nm FPGA獨特的設計挑戰。不久以前,Synplicity與Xilinx宣布成立超大容量時序收斂聯合工作小組,旨在最大程度幫助地系統設計工程師以更快、更高效的方式應用65nm FPGA器件。設計軟件供應商Magma推出的綜合工具Blast FPGA能幫助建立優化的布局,加快時序的收斂。

最近FPGA的配置方式已經多元化!

FPGA主要生產廠商介紹1、Altera2、Xilinx3、Actel4、Lattice其中Altera和Xilinx主要生產壹般用途FPGA,其主要產品采用RAM工藝。Actel主要提供非易失性FPGA,產品主要基於反熔絲工藝和FLASH工藝。

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