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FPGA的一些琐碎知识整理

时间:2015-12-29 22:50:37      阅读:365      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1.生产FPGA的厂家有:

 

  ALTERA

  XILINX

  ATCEL

  Lattice

    ps: 

      Altera和Xilinx主要生产一般用途FPGA,其主要产品采用SRAM工艺技术分享

      Actel主要提供非易失性FPGA,产品主要基于反熔丝工艺和FLASH工艺 

          ps: 熔丝,顾名思义:把丝熔掉,反熔丝技术恰相反,原来断接的点在烧录之后,短接上了,这种短接是永久性的!

            反熔丝是一次性!! 

2.FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,工作时需要对片内的RAM进行编程,在掉电时FPGA变成一个白片!!

          由于LUT主要适合SRAM工艺生产,所以目前大部分FPGA都是基于SRAM工艺的,而SRAM工艺的芯片在掉电后信息就会丢失,一定需要外加一片专用配置芯片,在上电的时候,由这个专用配置芯片把数据加载到FPGA中,然后FPGA就可以正常工作,由于配置时间很短,不会影响系统正常工作。

  对此有不同的编程配置方法:

    并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式;

    主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA;

    串行模式可以采用串行PROM编程FPGA;

    外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设,由微处理器对其编程。

3.FPGA与CPLD的辨别和分类:

    将以乘积项结构方式构成逻辑行为的器件称为CPLD;

    将以查表法结构方式构成逻辑行为的器件称为FPGA。

4.FPGA 内部三个基本的资源:

    CLB可编程逻辑功能块、IOB可编程输出输入块、可编程内部互连线资源。

5.FPGA实现功能的方式:

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  PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能的结果,并把结果事先写入RAM,这样,每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表,找出地址对应的内容,然后输出即可。

A,B,C,D由FPGA芯片的管脚输入后进入可编程连线,然后作为地址线连到到LUT,LUT中已经事先写入了所有可能的逻辑结果,通过地址查找到相应的数据然后输出,这样组合逻辑就实现了。

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1个lab由8个LE(最小逻辑单元)组成;一个LE主要由寄存器和LUT组成。(LOOK-UP-TABLE)

 

一个逻辑单元主要由以下部件组成:一个四输入的查询表(LookUp Table,LUT),一个可编程的寄存器,一条进位链,一条寄存器级连链。

  LUT本质上讲就是一个16bit的SRAM(静态随机存储器),4个输入实际上就是SRAM的地址。其实等同于一个真值表。(16bit=24,每个输入有2种可能,即2*2*2*2=16)

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静态RAM(SRAM)速度非常快,只要电源存在内容就不会自动消失。其基本存储电路为6个MOS管组成1位,因此集成度相对较低,功耗也较大。一般高速缓冲存储器用它组成。
       动态RAM(DRAM)的内容在10-3或l0-6秒之后自动消失,因此必须周期性的在内容消失之前进行刷新。由于它的基本存储电路由一个晶体管及一个电容组成,因此它的集成度高,成本较低,另外耗电也少,但它需要一个额外的刷新电路。

 

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