FPGA技术教程通俗易懂PPT资料.ppt
《FPGA技术教程通俗易懂PPT资料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FPGA技术教程通俗易懂PPT资料.ppt（167页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
FPGAFPGA是改变内部连是改变内部连接的布线来编程。
接的布线来编程。
44）2020世纪世纪8080年代末，年代末，LatticeLattice公司又提出在系统可编程概公司又提出在系统可编程概念（念（ISPISP），并推出了一系列具有在系统可编程能力的），并推出了一系列具有在系统可编程能力的CPLDCPLD器件。
CPLDCPLD的设计是修改具有固定内部连接电路的的设计是修改具有固定内部连接电路的逻辑功能来编程。
逻辑功能来编程。
55）2020世纪世纪9090年代后期，可编程集成电路技术飞速发展，年代后期，可编程集成电路技术飞速发展，器件的可用逻辑门数超过了百万门，并出现了内嵌复杂功能器件的可用逻辑门数超过了百万门，并出现了内嵌复杂功能模块（如加法器，乘法器，模块（如加法器，乘法器，RAMRAM，CPUCPU核，核，DSPDSP核等）核等）的的SOPCSOPC。
二、可编程器件的分类二、可编程器件的分类1.1.1.1.按集成度来划分，分为高密度和低密度按集成度来划分，分为高密度和低密度PLDPLDPLDPLD器件。
11）集成度小于）集成度小于10001000门门/每片的每片的LDPLD,LDPLD,又称简单又称简单PLDPLD。
PROMPROM（可编程只读存储器）（可编程只读存储器）PLAPLA（可编程逻辑阵列，（可编程逻辑阵列，ProgrammableLogicArraProgrammableLogicArrayy）PALPAL（可编程阵列逻辑，（可编程阵列逻辑，ProgrammableArrayLogic）ProgrammableArrayLogic）GALGAL（通用阵列逻辑，（通用阵列逻辑，GenericArrayLogicGenericArrayLogic）22）集成度大于）集成度大于10001000门门/每片的每片的HDPLDHDPLDFPGA（FieldProgrammableGateArray）FPGA（FieldProgrammableGateArray）CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）2.2.从结构上可分为：
从结构上可分为：
11）乘积项结构器件：
为“与）乘积项结构器件：
为“与或”阵列结构，大部分或”阵列结构，大部分简单简单PLDPLD和和CPLDCPLD都属于这个范畴；
都属于这个范畴；
22）查找表结构器件：
由查找表组成可编程门，再构成阵）查找表结构器件：
由查找表组成可编程门，再构成阵列形式，列形式，FPGAFPGA属于此类器件。
属于此类器件。
3.3.3.3.从编程工艺上分为：
从编程工艺上分为：
11）熔丝）熔丝（Fuse）（Fuse）型器件：
编程过程就是根据设计的熔丝图文件来烧断型器件：
编程过程就是根据设计的熔丝图文件来烧断对应的熔丝，来达到编程的目的。
编程后即使系统断电对应的熔丝，来达到编程的目的。
编程后即使系统断电,它们中存储它们中存储的编程信息不会丢失。
的编程信息不会丢失。
22）反熔丝）反熔丝（Antifuse）（Antifuse）型器件：
由型器件：
由ActelActel公司推出，在编程处通过击公司推出，在编程处通过击穿漏层使得两点之间获得导通。
反熔丝穿漏层使得两点之间获得导通。
反熔丝PLDPLD抗辐射，耐高低温，功耗抗辐射，耐高低温，功耗低，速度快，在军品和宇航上有较大优势。
前两种都属低，速度快，在军品和宇航上有较大优势。
前两种都属OTPOTP器件。
33）EPROMEPROM型：
紫外线擦除电可编程逻辑器件，它用较高的编程电型：
紫外线擦除电可编程逻辑器件，它用较高的编程电压进行编程，当需要再次编程时，用紫外线擦除。
前三种较少使用。
压进行编程，当需要再次编程时，用紫外线擦除。
44）EEPROMEEPROM型：
电可擦除可编程逻辑器件。
型：
CPLDCPLD采用此编程工采用此编程工艺。
艺。
55）SRAMSRAM型：
SRAMSRAM查找表结构的器件，大部分的查找表结构的器件，大部分的FPGAFPGA采用此采用此编程工艺。
断电后编程信息会丢失，每次上电时，需从器件外部存储编程工艺。
断电后编程信息会丢失，每次上电时，需从器件外部存储器将编程数据重新写入器将编程数据重新写入SRAMSRAM中。
允许无限次编程。
中。
66）FlashFlash（FastflashFastflash）型：
即闪存技术，由）型：
即闪存技术，由ActelActel公司推出。
采用公司推出。
采用此编程工艺的器件，可以实现多次可编程，也可以做到掉电后不需要此编程工艺的器件，可以实现多次可编程，也可以做到掉电后不需要重新配置。
重新配置。
CPLDCPLD采用此编程工艺。
采用此编程工艺。
第二章第二章第二章第二章CPLD/FPGACPLD/FPGA概述概述概述概述一、简单的一、简单的PLDPLD结构结构二、二、FPGA/CPLDFPGA/CPLD的结构的结构三、三、FPGA/CPLDFPGA/CPLD的基本原理的基本原理四、四、FPGAFPGA的设计方法的设计方法五、五、FPGAFPGA设计流程设计流程二维的逻辑块阵列，构成了二维的逻辑块阵列，构成了PLD器件的逻器件的逻辑组成核心。
辑组成核心。
输入输出块：
连接逻辑块的互连资源连接逻辑块的互连资源连线资源：
由各种长度的连线线段组成，其中也有连线资源：
由各种长度的连线线段组成，其中也有一些可编程的连接开关，它们用于逻辑块之间、逻辑一些可编程的连接开关，它们用于逻辑块之间、逻辑块输入输出块之间的连接块输入输出块之间的连接一一一一.简单简单简单简单PLDPLD的结构的结构的结构的结构任何组合函数都可以表示为与任何组合函数都可以表示为与-或表达式：
如或表达式：
如F=AB+BCDF=AB+BCD。
PLDPLD由“与门阵列”和“或门阵列”加上由“与门阵列”和“或门阵列”加上输入输出电路构成。
早期的输入输出电路构成。
早期的PLDPLD有些是“与”阵列可编有些是“与”阵列可编程，有些是“或”阵列可编程，还有些是“与”和“或”程，有些是“或”阵列可编程，还有些是“与”和“或”阵列都可编程。
阵列都可编程。
1.1.输入缓冲器输入缓冲器输入缓冲器输入缓冲器2.PLD2.PLD的互补输入的互补输入的互补输入的互补输入3.PLD3.PLD中与阵列表示中与阵列表示中与阵列表示中与阵列表示4.PLD4.PLD中或阵列的表示中或阵列的表示中或阵列的表示中或阵列的表示5.5.阵列线连接表示阵列线连接表示阵列线连接表示阵列线连接表示编程前编程前编程前编程前编程后编程后编程后编程后6.PROM6.PROM的的的的PLDPLD阵列图阵列图阵列图阵列图二、二、二、二、FPGA/CPLDFPGA/CPLD的结构的结构的结构的结构FPGA/CPLDFPGA/CPLD的结构各有其特点和长处，但概括起来，它们是由的结构各有其特点和长处，但概括起来，它们是由三大部分组成的三大部分组成的:
1.1.逻辑阵列块逻辑阵列块LAB（LogicArrayBlock）LAB（LogicArrayBlock）或或CLBCLB（ConfigurableConfigurableLogicBlockLogicBlock），构成了），构成了PLDPLD器件的逻辑组成核心。
器件的逻辑组成核心。
2.2.输入输出块输入输出块IOBIOB（I/OBlockI/OBlock）3.3.连接逻辑块的可编程连线阵列连接逻辑块的可编程连线阵列PIA（ProgrammableInterconnectPIA（ProgrammableInterconnectArray）Array）或互连资源或互连资源IRIR（InterconnectResourcesInterconnectResources）.它由各种长度的它由各种长度的连线线段组成，也有一些可编程的连接开关，用于逻辑块之间、逻辑连线线段组成，也有一些可编程的连接开关，用于逻辑块之间、逻辑块与输入输出块之间的连接。
块与输入输出块之间的连接。
规模大，能够完成任何数字逻辑的功能，实现系统集成规模大，能够完成任何数字逻辑的功能，实现系统集成规模大，能够完成任何数字逻辑的功能，实现系统集成规模大，能够完成任何数字逻辑的功能，实现系统集成在投片前验证设计的正确性，开发成本低在投片前验证设计的正确性，开发成本低在投片前验证设计的正确性，开发成本低在投片前验证设计的正确性，开发成本低修改设计而不用改动硬件电路，开发周期短修改设计而不用改动硬件电路，开发周期短修改设计而不用改动硬件电路，开发周期短修改设计而不用改动硬件电路，开发周期短减少减少减少减少PCBPCB面积，提高系统可靠性面积，提高系统可靠性面积，提高系统可靠性面积，提高系统可靠性PLD（CPLD/FPGA）PLD（CPLD/FPGA）的优点：
的优点：
CPLDCPLD和和和和FPGAFPGA的区别的区别的区别的区别制造工艺不同制造工艺不同制造工艺不同制造工艺不同实现功能不同实现功能不同实现功能不同实现功能不同FPGA:
FPGA:
查找表技术，查找表技术，SRAMSRAM工艺工艺CPLDCPLD：
乘积项技术，：
乘积项技术，Flash/EEPROMFlash/EEPROM工艺工艺FPGA:
时序逻辑电路时序逻辑电路
升级会员 