FPGA基础（一）.ppt

文档介绍：近期工作内容:


下一阶段主要工作:


FPGA基础(一)
朱建鑫
2017/12/1
2017/12/1
报告内容
可编程逻辑器件
FPGA设计开发
FPGA基本结构
小结
2017/12/1
数字系统实现
数字系统的实现通常有以下几种方式:
:包括CPU,DSP等,软件编程,灵活性高,硬件效率低下;
,专用集成电路,硬件效率高,可靠性强,灵活性低,研发成本高,周期长;
2017/12/1
可编程逻辑器件(PLD)取两者之长,既能实现软件编程、设计,又能取得较好的硬件性能,因此取得了长足的发展;
早期的可编程器件有可编程只读存储器(PROM),紫外线擦除只读存储器(EPROM)和电擦除只读存储器(EEPROM),集成度不高,只能完成简单的数字逻辑功能;
可编程逻辑器件
PROM
2017/12/1
之后出现了可编程逻辑阵列(PLA),可编程阵列逻辑(PAL),通用阵列逻辑(GAL)等通常意义上的可编程逻辑器件;
特点:
1、电路结构较为复杂
2、与或阵列实现逻辑功能
3、替代固定功能逻辑芯片,不能实现大规模数字系统设计
PLA
PAL
GAL
可编程逻辑器件
2017/12/1
对于大规模数字电路系统,发展出了复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA),它们是作为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数有限的缺点,上至CPU,下至74电路,都能用FPGA/CPLD来实现。
CPLD与FPGA
CPLD
FPGA
2017/12/1
CPLD和FPGA的区别:
1、CPLD适合组合逻辑,FPGA适用于时序逻辑
2、CPLD修改内联电路逻辑功能,FPGA修改内部连线来编程
3、FPGA集成度更高,具有更复杂的布线结构和逻辑实现
4、CPLD具有掉电不失性,不需外部存储芯片,FPGA需要
5、CPLD安全性更高,功耗更大
CPLD和FPGA区别
2017/12/1
FPGA按照其结构特点和实现机理主要分为三种:1)基于SRAM技术,2)基于反熔丝技术,和3)基于FLASH技术
FPGA基本类型
基于SRAM技术的FPGA最早出现,发展最快,市面上绝大多数的FPGA都是这种类型。
SRAM
反熔丝
FLASH
2017/12/1
基于SRAM的查找表是FPGA的基本实现单元,编译器将代码翻译成硬件逻辑,并将所有可能组合预先存储起来
FPGA实现原理