深入淺出FPGA 1 Cyclone晶元內部

2021-08-27 02:29:54 字數 1783 閱讀 6517

引言 在學fpga之前,一定弄明白一件事情,就是,fpga到底是什麼?

好吧,這一節主要說一下這個問題,當然不止這乙個問題。

弄明白了這個問題,下一節開始說verilog語言的問題。

1.1fpga實現型別

眾所周知,fpga不同於asic的最要的特性就是,fpga是可重配置的。可重配置,就是這個晶元的功能是可重新定義的。配置什麼呢,配置邏輯,什麼是邏輯?邏輯由最小邏輯單元和連線兩部分內容組成。

1》如果配置內容的邏輯部分(真值表)是通過ram存放的,那麼這個fpga就是基於ram的。

2》如果配置內容的邏輯部分(真值表)是通過flash存放的,那麼這個fpga就是基於flash的。

3》如果配置內容的邏輯部分(真值表)是那都沒存,直接修改硬連線,那麼這個fpga就是基於熔絲/反熔絲的。這種只能配置一次,嚴格意義上說不算fpga。

4》由於存在flash或ram的內容在高輻射等影響下,容易發生變化,所以我猜,神九上面的fpga是基於熔絲/反熔絲的。

2,fpga最小單元

altera公司叫le。xilux有另外乙個名字。其實都一樣。

下面就親眼看一下le到底是什麼,怎麼看呢?

1》開啟quartusii,

2》找到chipplaner

3》你會看到好多小格仔

4》逐級放大,然後雙擊乙個小格仔,

5》你會看到幾個門,和很多線,

6》有的線是灰的,有的線是藍的。

7》有的門是灰的,有的門是藍的。

8》配置檔案就是描述哪些門是灰的,哪些是藍的,哪些線是灰的,哪些線是藍的。

9》再雙擊乙個小格仔,你會發現和剛才那個小格仔一樣,好了,有很多很多。晶元型號ep2c8q。。。其中『c』後面的『8』就是8k,就是le的數量。

10》fpga晶元有的是4線的,5線的,什麼意思呢,其實fpga的最小單元就是乙個多路選擇器。4線就是4選16路選擇器。

11》16路的內容存在的memery(可以是ram或flash)裡,內容就是真值表的輸出。

12》通過修改真值表,就可以實現不同的邏輯。

13》通過修改很多很多個le的真值表,就可以修改整個fpga晶元的邏輯,即,重配置。

3,fpga和asic的關係

如果把werilog語言描述的電路對映成fpga的單元(le),那麼就是fgpa。

如果把werilog語言描述的電路對映成製造ic的公司的元件,佈線,像製造pcb那樣,(只不過電阻和電容都很小)那麼就是asic。

在流片之前要用fpga驗證。

4,自己寫完verilog**,到底會生成什麼樣的電路呢?

開啟qartusii,找到rtl vewer,然後你就可以看到你的**生成什麼樣的電路了。

就像你畫完原理圖得到的結果。就像是乙個尺寸很小的pcb一樣。可以這樣認為,乙個小晶元,就是乙個濃縮版的pcb板子。

5,verilog**是如何生成asic的?

1》用notepad++等編輯器寫**

2》用modulesim等**工具進行rtl**:前**

3》用qartusii等軟體進行編譯,生成中間表示形式,然後進行邏輯優化,綜合,生成門級表示形式,和自帶的元件庫(也是用verilog寫的,只不過是開關級的)

4》用modulesim等**工具進行門級,開關級**:後**

5》將qartusii綜合後的配置檔案(sof,pof)燒到板子上,驗證

6》讓asic廠子造幾片,驗證

7》批量造

6,小結

這一節討論了很多問題,需要理解,其實fpga不是從天上掉下來的,有他一步步的發展過程。和傳統pcb製造,軟體編譯等領域有很多聯絡啊,對比一下,會比較容易理解。

深入淺出FPGA 1 Cyclone晶元內部

文章出處 引言在學fpga之前,一定弄明白一件事情,就是,fpga到底是什麼?好吧,這一節主要說一下這個問題,當然不止這乙個問題。弄明白了這個問題,下一節開始說verilog語言的問題。1.1fpga實現型別 眾所周知,fpga不同於asic的最要的特性就是,fpga是可重配置的。可重配置,就是這個...

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