原创【博客大赛】FLASH和反熔丝类型的FPGA你了解多少

 2014-8-29 06:36  1572 7 7 分类: MCU/ 嵌入式文集: FPGA设计经验

由于航天应用对可靠性提出了更高的要求，这是与一般的FPGA开发最大的不同。当高能粒子撞击可编程逻辑器件时，撞击的能量会改变器件中的可配置的SRAM单元的配置数据，使系统运行到无法预知的状态，从而引起整个系统失效。这在航天设备中是必须要避免的。以FLASH和反熔丝技术为基础的FPGA与以SRAM为基础的FPGA相比，在抗单粒子事件方面具有很大的优势，可靠性高。

ACTEL公司是可编程逻辑解决方案供应商。它提供了多种服务，包括基于反熔丝和闪存技术的FPGA、高性能IP核、软件开发工具和设计服务，定位于高速通信、ASIC替代品和防辐射市场。ACTEL公司基于FLASH结构的FPGA ProASICPLUS系列，以低成本提供较多的系统门，在军品和宇航级上有较大优势。

ProASICPLUS系列FPGA采用第二代基于FLASH技术的0.22μm标准CMOS工艺，是一种单芯片解决方案，无需外部配置器件，上电即能运行而且断电之后能够保存配置代码。它具有较低的功耗和高性能的布线结构。每个输入口可选择施密特触发结构，I/O可以工作在2.5V或者3.3V电压下，具有双向的全局I/O口，兼容PCI规范，可实现总线接口。

ProASICPLUS系列FPGA与基于SRAM技术的FPGA的最大不同在于它使用上电即运行的FLASH开关作为可编程元素。FLASH开关结构如下图所示，由两个具有悬浮特性的MOS晶体管保存可编程信息，它通过充电或者放电来决定两个金属线路之间的开关状态。其中的传感器晶体管用于悬浮电荷的写入及检测，开关晶体管用于连接或隔离线路以及配置逻辑，也可用于栅电荷的清除。