文档介绍：FPGA 现状及发展趋势提纲FPGA的发展史FPGA的现状分析FPGA的发展趋势FPGA的概述可编程逻辑器件简介可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)起源于20世纪70年代,是在专用集成电路(ASIC)的基础上发展起来的一种新型逻辑器件。其特点是由用户通过软件进行配置和编程,完成某种特定功能,修改和升级,只需在计算机上修改和更新,使硬件设计工作成为软件开发工作,缩短了设计的周期,提高了实现的灵活性并降低成本,因此获得了广大硬件工程师的青睐,形成了巨大的PLD产业规模。从可编程逻辑器件诞生至今,经过二十几年的发展,芯片规模、密度、以及性能有了惊人的变化。可编程逻辑器件简介目前常见的PLD产品有:可编程只读存储器(ProgrammableReadOnlyMemory,PROM)可编程阵列逻辑(ProgrammableArrayLogic,PAL)通用阵列逻辑(GenericArrayLogic,GAL)plexProgrammableLogicDevice,CPLD)现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)可编程逻辑器件简介FPGA概述FPGA(FieldProgrammableGateArray)是在PAL、GAL、EPLD、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为ASIC领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。FPGA需要被反复烧写,它实现组合逻辑的基本结构不可能像ASIC那样通过固定的与非门来完成,而只能采用一种易于反复配置的结构,查找表可以很好地满足这一要求。各家公司FPGA架构简单介绍:FPGA概述-架构对称阵列FPGA结构上图为对称阵列FPGA的内部结构示意图,主要由可编程输入输出单元、基本可编程逻辑单元、完整的时钟管理、嵌入块式RAM、丰富的布线资源和内嵌IP核等组成。FPGA核心单元-IOB1、可编程输入输出单元(IOB) 可编程输入/输出单元简称I/O单元,是芯片与外界电路的接口部分,完成不同电气特性下对输入/输出信号的驱动与匹配要求,提供输入缓冲、输出驱动、接口电平转换、阻抗匹配以及延迟控制等功能,FPGA内的I/O按组分类,每组都能够独立地支持不同的I/O标准。通过软件的灵活配置,可适配不同的电气标准与I/O物理特性,可以调整驱动电流的大小,可以改变上、下拉电阻。目前,I/O口的频率也越来越高,一些高端的FPGA通过DDR寄存器技术可以支持高达2Gbps的数据速率。下图是IOB的结构示意图:FPGA核心单元-IOB