FPGA开发板学习(1)
? FPGA:FPGA(Field-Programmable Gate Array), 即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
FPGA工作原理:
FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個概念,內部包括?可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。 現場可編程門陣列(FPGA)是可編程器件,與傳統邏輯電路和門陣列(如PAL,GAL及CPLD器件)相比,FPGA具有不同的結構。FPGA利用小型查找表(16×1RAM)來實現組合邏輯,每個查找表連接到一個D觸發器的輸入端,觸發器再來驅動其他邏輯電路或驅動I/O,由此構成了既可實現組合邏輯功能又可實現時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊,這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過向內部靜態存儲單元加載編程數據來實現的,存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯接方式,并最終決定了FPGA所能實現的功能,FPGA允許無限次的編程。
FPGA基本特點:
1) 采用FPGA設計ASIC電路(專用集成電路),用戶不需要投片生產,就能得到合用的芯片。
2) FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。
3) FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。
4) FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。
5) FPGA采用高速CMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。
主要FPGA芯片生產廠商:
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?FPGA設計流程:
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對于FPGA設計者來說,練好這5項基本功,與用好相應的EDA工具是同一過程,對應關系如下:
1. 仿真:Modelsim, Quartus II(Simulator Tool)
2. 綜合:Quartus II (Compiler Tool, RTL Viewer, Technology Map Viewer, Chip Planner)
3. 時序:Quartus II (TimeQues
t Timing Analyzer, Technology Map Viewer, Chip Planner)
4. 調試:Quartus II (SignalTap II Logic Analyzer, Virtual JTAG, Assignment Editor)
5. 驗證:Modelsim, Quartus II(Test Bench Template Writer)
掌握HDL語言雖然不是FPGA設計的全部,但是HDL語言對FPGA設計的影響貫穿于整個FPGA設計流程中,與FPGA設計的5項基本功是相輔相成的。
*(還沒摸到開發板,目前只學習了外圍的東西。)
總結
以上是生活随笔為你收集整理的FPGA开发板学习(1)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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