原创 FPGA基础知识

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1.   什么是可编程逻辑器件？
  可编程逻辑器件,英文是Programmable Logic Device，缩写为PLD，就是用户可以通过软件对器件进行编程和配置，从而实现特定的逻辑功能。
  PLD可以分为三种类型，即Simple PLD(SPLD), Complex PLD(CPLD)和FPGA。


2.   什么是FPGA？

  FPGA，是英文Field Programmable Gate Array,可翻为现场可编程逻辑阵列。它是一种半定制的专用集成电路(ASIC)，既具有ASIC的优点，同时也具有可编程逻辑器件的灵活性。


3.   FPGA有什么优点？


FPGA最大优点是提供更大的灵活性，你可以随时更改设计，并可以立即在工作器件里看到结果。
FPGA开发过程投资小，开发周期短，并且有强大的开发工具支持，易学易用。

FPGA的功能越来越强大。逻辑门达到上百万的规模，有的还内嵌了CPU

4.   FPGA的分类和使用
  根据FPGA基本结构的不同，可以将其分为基于乘积项(Product-Term)技术的FPGA和基于查找表(Look-Up-Table)技术的FPGA两种。现在的主流就是基于LUT技术的，也就是基于SRAM结构的。即把结果先预先存在SRAM里，然后只要给出输入，就可以在SRAM里找到相应的结果。



    FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。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。
　　FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。FPGA的基本特点主要有：

　　1）采用FPGA设计ASIC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采用高速CHMOS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、可靠性的最佳选择之一。

　　目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

　　FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。

　　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，内部逻辑关系消失，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的使用非常灵活。

　　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