fpga代表現場可程式設計門陣列,它是一種半導體邏輯晶元,可程式設計成幾乎任何型別的系統或數位電路,類似於pld。pld僅限於數百個門,但fpga支援數千個門。fpga架構的配置通常使用語言來指定,即hdl(硬體描述語言),其類似於用於asic(專用積體電路)的語言。
與固定功能asic技術(如標準單元)相比,fpga可提供許多優勢。通常,asic需要數月才能製造出來,並且它們的成本將達到數千美元才能獲得該裝置。但是,fpga的製造時間不到一秒鐘,成本從幾美元到一千美元不等。fpga的靈活性在很大程度上降低了成本,功耗和延遲。與標準單元asic相比, fpga需要20到35倍的面積,速度效能比asic慢3到4倍。本文介紹了fpga的基礎知識和fpga架構模組,包括i / o焊盤,邏輯塊和開關矩陣。fpga是vlsi的一些新興趨勢領域。
fpga架構
通用fpga架構由三種型別的模組組成。它們是i / o塊或焊盤,開關矩陣/互連線和可配置邏輯塊(clb)。基本fpga架構具有二維邏輯塊陣列,其具有用於使用者安排邏輯塊之間的互連的裝置。下面討論fpga架構模組的功能:
clb(可配置邏輯塊)包括數字邏輯,輸入和輸出。它實現了使用者邏輯。
互連提供邏輯塊之間的方向以實現使用者邏輯。
根據邏輯,開關矩陣提供互連之間的切換。
用於外部世界的i / o墊與不同的應用程式通訊。
邏輯塊包含 mux(多路復用器),d觸發器和lut。lut實現了組合邏輯功能; mux用於選擇邏輯,d觸發器儲存lut的輸出。
fpga的基本構建模組是基於查詢表的函式發生器。lut的輸入數量從3,4,6變化,甚至在實驗後變為8。現在,我們有自適應lut,每個lut提供兩個輸出,並實現兩個函式發生器。
xilinx virtex-5是最受歡迎的fpga,它包含乙個與mux連線的查詢表(lut)乙個如上所述的觸發器。目前的fpga由大約數百或數千個可配置邏輯塊組成。對於配置fpga,modelsim和xilinx ise軟體用於生成位元流檔案和用於開發。
基於應用的fpga型別
現場可程式設計門陣列基於低端fpga,中檔fpga和高階fpga等應用分為三類。
低端fpga
這些型別的fpga設計用於低功耗,低邏輯密度和每晶元低複雜度。低端fpga的例子是altera的cyclone系列,xilinx的spartan系列,microsemi的融合系列和萊迪思半導體的mach xo / ice40。
中端fpga
這些型別的fpga是低端和高階fpga之間的最佳解決方案,它們是在效能和成本之間取得平衡而開發的。中端fpga的示例是來自altera的arria,來自xlinix的artix-7 / kintex-7系列,來自microsemi的igl002和來自萊迪思半導體的ecp3和來自萊迪思半導體的ecp5系列。
高階fpga
這些型別的fpga是為邏輯密度和高效能而開發的。高階fpga的例子有altera的stratix系列,xilinx的virtex系列,achronix的speedster 22i系列和microsemi的proasic3系列。
fpga基礎知識誤點
不可以,因為一般你的always塊是上公升沿觸發的,在乙個上公升沿中捕捉另乙個上公升沿,是不太現實的。你可以給他來個快取賦值,通過判斷此刻的值和上乙個時鐘時的值是否不同,來實現判定某個變數變化的目的。可以做乙個出來,a last a if a a last 就是上公升沿了 二,狀態機,當把狀態迴圈在...
FPGA之面試基礎知識
同步電路 儲存電路狀態的轉換是在同一時鐘脈衝源的同一邊沿下同步動作的,同步時序電路的儲存電路一般用觸發器實現,所有觸發器的時鐘輸入端應接在同乙個時鐘脈衝源上,而且他們的時鐘脈衝觸發沿也都應一致。非同步電路 電路中觸發器的時鐘輸入端沒有連線在統一的時鐘脈衝上,或電路中沒有時鐘脈衝 如sr鎖存器構成的時...
FPGA 基礎知識(一) 復位操作
目錄 一 復位 概述 1.1 什麼是復位 1.2 復位的目的 1.3 復位的分類 二 高復位 or 低復位 三 幾種實現方法 3.1 同步 非同步復位 3.1.1 同步復位 3.1.2 非同步復位 3.2 異 同步復位優缺點 3.2.1 同步復位的優點 3.2.2 同步復位的缺點 3.2.3 非同步...