关于FPGA逻辑芯片，相信很多人都听过。但是，说起它是如何进行工作的，内部结构又是怎样的，大部分人基本上都是一知半解。因此，让我们一起来看下，FPGA逻辑芯片的“世界”吧。
什么是FPGA逻辑芯片？
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是一个含有可编辑元件的半导体设备，它的强项是可供使用者现场程式化的逻辑门阵列元件。
那它是怎么样才能使使用者程序化呢？
这个时候，就需要用到一种硬体描述语言。这个硬体描述语言就是(Verilog或VHDL) ，它其实就是有点像我们学过的C语言，使用者就要记得它语言的用法跟它的表达逻辑，那么，你就可以使用它去实现你的想法，这种叫做硬体描述语言。
FPGA的结构是怎么样的呢？
FPGA是一个空白的芯片，使用者可以把自己想要的功能用它的语言，定义放在里面，就可以达到你想要的输入和输出功能。
FPGA架构大致主要包括四个部门组成——可配置逻辑块CLB（Configurable Logic Block）、可编程输入输出单元IOB（Input Output Block）、互连线资源（Interconnect）、嵌入式块RAM BRAM（Block RAM）
可配置逻辑块CLB（Configurable Logic Block）
CLB是FPGA的基本逻辑单元。
CLB的实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个CLB都包含一个可配置开关矩阵，此矩阵由4或6个输入、一些选型电路(多路复用器等)和触发器组成。开关矩阵是高度灵活的，可以对其进行配置以便处理组合逻辑、移位寄存器或RAM。在Xilinx公司的FPGA器件中，CLB由多个(一般为4个或2个)相同的Slice和附加逻辑构成，如下图所示。每个CLB模块不仅可以用于实现组合逻辑、时序逻辑，还可以配置为分布式RAM和分布式ROM。
——典型的CLB结构示意图
可编程输入输出单元IOB（Input Output Block）
IOB模块，用于提供FPGA内部逻辑与器件封装引脚之间的接口，用户可以设置为单向或双向。
这是芯片与外界电路的接口部分，完成不同电气特性下对输入和输出信号的驱动与匹配要求，其示意结构如下图所示。
——典型的IOB内部结构示意图
互连线资源（Interconnect）
布线资源连通FPGA内部的所有单元，而连线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。
FPGA芯片内部有着丰富的布线资源，根据工艺、长度、宽度和分布位置的不同而划分为4类不同的类别——
第一类是全局布线资源，用于芯片内部全局时钟和全局复位/置位的布线；
第二类是长线资源，用于完成芯片Bank间的高速信号和第二全局时钟信号的布线；
第三类是短线资源，用于完成基本逻辑单元之间的逻辑互连和布线；
第四类是分布式的布线资源，用于专有时钟、复位等控制信号线。
嵌入式块RAM BRAM（Block RAM）
嵌入式块RAM可被配置为ROM、RAM以及FIFO等常用的存储模块。区别于分布式RAM (Distributed RAM) (主要由LUT组成的，不占用BRAM的资源)。
分布式RAM也可以被配置为ROM、RAM以及FIFO等常用的存储模块，但是性能不如BRAM。毕竟BRAM才是专用的，一般是BRAM资源不够用的情况下才使用分布式RAM。反之，BRAM由一定数量固定大小的存储块构成的，使用BRAM资源不占用额外的逻辑资源，并且速度快，不过使用的时候消耗的BRAM资源只能是其块大小的整数倍，就算你只存了1bit也要占用一个BRAM。
芯仔小结
这是关于FPGA逻辑芯片的文字版介绍，另有视频解说版本，请点击【https://mp.weixin.qq.com/s/Ddh_QtUHK_Gj_ZXPm5Qg3w】链接进行观看，谢谢。
深圳市中远亚电子有限公司
中远亚电子，在芯片行业深耕十年之久，用芯服务好每一位客户，至今已服务全国1500多家企业。通过源头缩短供应链，节约成本，组建最敏捷的元件供应系统。确切保障交付的时间，从样板起严格控制物料质量，致力成为电子元器件采购的好伙伴。
中远亚一切围绕以客户为核心的元件供应服务，真正做到不仅仅是卖芯片，而是致力为客户提供更有价值的服务。目前，已建立自己的检测实验室，已开发有累积上千个模拟检测平台。十年以来，建立属于自己独特的可执行的超严格检测流程。
助力中国制造，为中国制造保驾护航，是中远亚的使命。高要求的客户，成就了高质量标准的中远亚。为继续了解中远亚，请关注芯广场微信公众号，联系我们。
**有采购芯片需求（样板可售），详情联系芯广场公众号
作者： 芯广场， 来源：面包板社区
链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3925443.html
版权声明：本文为博主原创，未经本人允许，禁止转载！
- 上一篇： 传大众汽车芯片断供，电子元件芯片对汽车有多重要？
- 下一篇： 采购是一份令人羡慕的职业吗？
文章评论（1条评论）
登录后参与讨论
相关推荐阅读
-
芯广场 2023-03-14 16:54
- 用来给芯片/元器件打包的静电袋应该怎么选择？跟普通静电袋差别很大？
- 作者 | 芯仔当电子人在挑选静电袋装元器件时经常能看到这种情况⬇⬇⬇⬇⬇有的静电袋是有点透明的有的静电袋又不是透明的除了透明这类差异之外其他看起来是没有什么区别的但是你不知道的是看起来差不多的静电袋其...
-
- 老年份的芯片/元器件到底能不能买？会不会影响使用？
- 作者 | 芯仔你是不是常常感到困惑？ 老年分芯片它能不能用？ 或者芯片老到什么程度不能用？又或者哪些产品是不能用老芯片的？……今天，我们就来说说↓↓↓↓↓那些年纪很大的芯片是用好呢...
-
- 卖芯片，要如何开发终端客户，找对方法很重要！
- 作者 | 芯仔你是不是销售芯片想开发终端客户不知道怎么下手？ 找来的客户总是需求不对口？又或者根本就找不到对口的客户？有着电子行业从业16年经验的nana其中的14年时间都在为终端客户做供应...
-
- TI德州仪器 | 全球模拟芯片巨头，它的发家史！
- 作者 | 芯仔60多年历史的全球电子巨头前身竟然不是做集成电路的？甚至都没想过自己有一天会成为全球模拟芯片供应巨头？！关于这事，就要从一家地质勘测物理公司说起。1930年，一名名为麦克德莫特（Euge...
-
- 三极管封装解惑之SOT-23、SOT-89、SOT-223有什么不同？实物相比，小白也能看懂！
- 作者 | 芯仔在买三极管的时候大家或多或少都犯过错误举个例子SOT-23、SOT23-3、SOT23-A、SOT23-5这几个封装别说图文解说就是找来实物乍一看也很难辨别出它们有什么区别难怪电子人们常...
-
- 一个简单规律读懂大多数芯片命名规则之NXP、TI、ST、MICROCHIPS
- 作者 | 芯仔芯片的型号为什么一个个都那么长？是故意为难采购吗？还是另有原因？……对于初阶的采购或行业的销售人员来说芯片型号如同福尔摩斯密码看得是一头雾水处理型号跟我们背英文单词一样一个字母一个字母地...
芯广场
文章：280
阅读：845114
评论：303
赞：4514
中远亚电子，采购芯片，电话13723757551，商务+应聘vx：cfainc，每周4晚7点DY直播
EE直播间
更多
-
提升毫米波信号测试精度 直播时间： 12月18日 14:00 -
EE Talk主题专访系列直播-对话：释放 Wi-Fi 7 在高带宽应用中的技术潜力 直播时间： 12月19日 10:00
关闭
站长推荐
/2 
/2
-
返回顶部
-
火引冰薪 2020-12-17 09:26