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详解FPGA芯片结构以及开发流程

导读: FPGA是英文FieldProgrammableGateArray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。

  1.FPGA概述

  FPGA是英文FieldProgrammableGateArray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

  2.FPGA芯片结构

  FPGA芯片主要由三部分组成,分别是IOE(inputoutputelement,输入输出单元)、LAB(logicarrayblock,逻辑阵列块,对于Xilinx称之为可配置逻辑块CLB)和Interconnect(内部连接线)。

  2.1 IOE

  IOE是芯片与外部电路的物理接口,主要完成不同电气特性下输入/输出信号的驱动与匹配要求,比如从基本的LVTTL/LVCMOS接口到PCI/LVDS/RSDS甚至各种各样的差分接口,从5V兼容到3.3V/2.5V/1.8V/1.5V的电平接口,下面是ALTERA公司的CycloneIVEP4CE115F29设备的IOE结构

EP4CE115F29设备的IOE结构图

  FPGA的IOE按组分类,每组都能够独立地支持不同的I/O标准,通过软件的灵活配置,可匹配不同的电器标准与IO物理特性,而且可以调整驱动电流的大小,可以改变上/下拉电阻,CycloneIV设备有8个IOblank(组),见下图:

CycloneIV设备的IO组

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责任编辑:guo
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