原创 FPGA学习笔记之四：FPGA结构与Altera的FPGA

FPGA的基本结构：

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• 可编程输入/输出单元：简称I/O 单元，是芯片与外部电路的接口部分，完成不同电气特性下对输入/输出信号驱动和匹配需求。
  
• 基本可编程逻辑单元：它是可编程逻辑的主体，可以根据设计灵活地改变其内部连接与配置，完成不同的逻辑功能。
  
• 嵌入式块RAM：目前大多数FPGA都有内嵌的块RAM(Block RAM)，它大大拓展了FPGA的应用范围和使用灵活性。
  
• 丰富的布线资源：布线资源连通FPGA内部所有的单元，连接的长度和工艺决定着信号在连线上的驱动能力和传输速度。
  
• 底层嵌入功能单元：所指的是那些通用程度较高的嵌入式功能模块，比如PLL(Phase Locked Loop)、DLL(Delay Locked Loop)、DSP和CPU等。
  
• 内核专用硬核：这里所指的是通用性相对较弱，不是所有FPGA器件都包含硬核(Hard Core)

Altera的FPGA有高密度FPGA和Altera低成本FPGA之分：

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• Altera高密度FPGA：Altera高密度FPGA主要用于高端，其中Stratix和Stratix GX被大量应用于高端的路由器和交换机中做复杂的协议处理和流量调度，有的在3G系统中做高速DSP算法的实现，也有的用在高清晰电视系统中做高速图像处理和传输等等。
  
• Altera低成本FPGA：Altera低成本FPGA有ACEX，之后推出了飓风(Cyclone)系列，还有基于90nm工艺的飓风Ⅱ。低成本FPGA主要定位在大量且对成本敏感的设计中，如数字终端和手提设备等，另外在PC、消费类产品和工业控制领域，FPGA还不是特别普及，主要是以前其成本相对较高