fpga是什么意思-fpga是软件还是硬件-FPGA工作原理、配置模式、特点及应用

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑fpga是什么意思?fpga是软件还是硬件?FPGA工作原理、配置模式、特点及应用 FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步进展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而消失的，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。 FPGA工作原理 FPGA采纳了规律单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个概念，内部包括可配置规律模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输

2、入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。 现场可编程门阵列(FPGA)是可编程器件。与传统规律电路和门阵列(如PAL，GAL及CPLD器件)相比，FPGA具有不同的结构，FPGA利用小型查找表(16×1RAM)来实现组合规律，每个查找表连接到一个D触发器的输入端，触发器再来驱动其他规律电路或驱动I/O，由此构成了既可实现组合规律功能又可实现时序规律功能的基本规律单元模块，这些模块间利用金属连线相互连接或连接到I/O模块。FPGA的规律是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储器单元中的值打算了规律单元的规律功能

3、以及各模块之间或模块与I/O间的联接方式，并最终打算了FPGA所能实现的功能，FPGA允许无限次的编程. 基本特点 1)采纳FPGA设计ASIC电路(专用集成电路)，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。 2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。 3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。 4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 5) FPGA采纳高速CMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。 可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、牢靠性的最佳选择之一。 FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因

4、此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以依据不同的配置模式，采纳不同的编程方式。 加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部规律关系消逝，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用特别敏捷。 FPGA配置模式 FPGA有多种配置模式：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PR

5、OM编程多片FPGA;串行模式可以采纳串行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。 如何实现快速的时序收敛、降低功耗和成本、优化时钟管理并降低FPGA与PCB并行设计的简单性等问题，始终是采纳FPGA的系统设计工程师需要考虑的关键问题。如今，随着FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向进展，系统设计工程师在从这些优异性能获益的同时，不得不面对由于FPGA前所未有的性能和力量水平而带来的新的设计挑战。 例如，领先FPGA厂商Xilinx最近推出的Virtex-5系列采纳65nm工艺，可供应高达33万个规律单元、1200个I/O和大量硬IP块。超大容量和密度使简单的布线变得更加不行猜测，由此带来更严峻的时序收敛问题。此外，针对不同应用而集成的更多数量的规律功能、DSP、嵌入式处理和接口模块，也让时钟管理和电压安排问题变得更加困难。 幸运地是，FPGA厂商、EDA工具供应商正在通力合作解决65nm FPGA独特的设计挑战。不久以前，Synplicity与Xilinx宣布成立超大容量时序收敛联合工作小组，旨在最大程度地关心系统设计工程师以更快、更高效的方式应用