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現場可編程門陣列fpga

發布時間:2022-06-26 03:10:43

『壹』 請問FPGA是什麼

FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
FPGA工作原理
FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。 現場可編程門陣列(FPGA)是可編程器件。與傳統邏輯電路和門陣列(如PAL,GAL及CPLD器件)相比,FPGA具有不同的結構,FPGA利用小型查找表(16×1RAM)來實現組合邏輯,每個查找表連接到一個D觸發器的輸入端,觸發器再來驅動其他邏輯電路或驅動I/O,由此構成了即可實現組合邏輯功能又可實現時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊,這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過向內部靜態存儲單元載入編程數據來實現的,存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯接方式,並最終決定了FPGA所能實現的功能, FPGA允許無限次的編程.
FPGA的基本特點
1)採用FPGA設計ASIC電路(專用集成電路),用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。
2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。
3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。
4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。
5) FPGA採用高速CMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。
可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。 加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。

『貳』 什麼是FPGA

先回答第二問:
FPGA本身是沒有功能的,只有在對其編程後才起作用,如將一段實現浮點運算的HDL代碼燒到FPGA里,這時FPGA就有實現浮點運算的功能。FPGA是揮發的即掉電後,必須對其再編程才會再次獲得功能。
所以一般來說FPGA跟EEPROM在一起,EEPROM保存其編程的信息,每次上電後,用EEPROM對FPGA 進行re-program

其他:
1.FPGA不是單片機

下面是COPY過來的東西。可以看看。解釋啥是FPGA
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FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:

1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。 --2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。

目前FPGA的品種很多,有XILINX公司的Virtex系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的Stratix系列等。

FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。

加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。

FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

最近FPGA的配置方式已經多元化!

『叄』 現場可編程門陣列是什麼東西現場可編程門陣列是什麼東西

現場可編程門陣列(FPGA)是一種大規模、高速、低功耗、可反復編程的集成電路晶元,是目前中小型系統提高集成度和可靠性的最佳選擇之一。FPGA的時鍾頻率可以達到幾百兆赫茲,再加上並行處理的特性,可以達到很高的處理速度,使其非常適合應用於像同步時鍾之類對時間精度有較高要求的實時系統。此外,FPGA集成度高,可以將系統中很多外圍介面晶元集成到片內,減小了制板面積,有利於降低成本,減少功耗,提高系統的穩定性。同時,很多FPGA晶元支持在系統編程,這給系統開發提供了很大的靈活性,並且使維護和升級更加方便。

『肆』 FPGA是什麼東西

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:
1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。 --2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。
目前FPGA的品種很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。
加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

『伍』 fpga和asic開發流程的區別

1、FPGA——現場可編程門陣列

FPGA(Field-ProgrammableGateArray),即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

ASIC具有高性能、低功耗的優勢,但它們包含的任何演算法——除了那些在軟體內部處理器內核執行的——其餘都是「凍結的」。所以這個時候我們就需要現場可編程門陣列(FPGA)了。早期的FPGA器件的架構相對簡單——只是一系列通過可編程互連的可編程模塊。

『陸』 FPGA是什麼,有用嗎

FPGA是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA設計不是簡單的晶元研究,主要是利用 FPGA 的模式進行其他行業產品的設計。 與 ASIC 不同,FPGA在通信行業的應用比較廣泛。通過對全球FPGA產品市場以及相關供應商的分析,結合當前我國的實際情況以及國內領先的FPGA產品可以發現相關技術在未來的發展方向,對我國科技水平的全面提高具有非常重要的推動作用。

(6)現場可編程門陣列fpga擴展閱讀:

FPGA 器件屬於專用集成電路中的一種半定製電路,是可編程的邏輯列陣,能夠有效的解決原有的器件門電路數較少的問題。FPGA 的基本結構包括可編程輸入輸出單元,可配置邏輯塊,數字時鍾管理模塊,嵌入式塊RAM,布線資源,內嵌專用硬核,底層內嵌功能單元。

由於FPGA具有布線資源豐富,可重復編程和集成度高,投資較低的特點,在數字電路設計領域得到了廣泛的應用。FPGA的設計流程包括演算法設計、代碼模擬以及設計、板機調試,設計者以及實際需求建立演算法架構,利用EDA建立設計方案或HD編寫設計代碼,通過代碼模擬保證設計方案符合實際要求,最後進行板級調試,利用配置電路將相關文件下載至FPGA晶元中,驗證實際運行效果。

『柒』 FPGA到底是做什麼用的啊

FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。FPGA的用途如下:

  1. 電路設計:連接邏輯,控制邏輯是FPGA早期發揮作用比較大的領域也是FPGA應用的基石,這也是FPGA的一個重要作用。

  2. 產品設計:把相對成熟的技術應用到某些特定領域如通訊,視頻,信息處理等等開發出滿足行業需要並能被行業客戶接受的產品這方面主要是FPGA技術和專業技術的結合問題,另外還有就是與專業客戶的界面問題產品設計還包括專業工具類產品及民用產品,前者重點在性能,後者對價格敏感產品設計以實現產品功能為主要目的,FPGA技術是一個實現手段在這個領域,FPGA因為具備介面,控制,功能IP,內嵌CPU等特點有條件實現一個構造簡單,固化程度高,功能全面的系統產品設計將是FPGA技術應用最廣大的市場。

  3. 系統級的應用:系統級應用是FPGA與傳統的計算機技術結合,實現一種FPGA版的計算機系統如用XilinxV-4,V-5系列的FPGA,實現內嵌POWERPCCPU,然後再配合各種外圍功能,實現一個基本環境,在這個平台上跑LINUX等系統,這個系統也就支持各種標准外設和功能介面(如圖象介面)了這對於快速構成FPGA大型系統來講是很有幫助的。

『捌』 FPGA是什麼

先回答第二問:
FPGA本身是沒有功能的,只有在對其編程後才起作用,如將一段實現浮點運算的HDL代碼燒到FPGA里,這時FPGA就有實現浮點運算的功能。FPGA是揮發的即掉電後,必須對其再編程才會再次獲得功能。
所以一般來說FPGA跟EEPROM在一起,EEPROM保存其編程的信息,每次上電後,用EEPROM對FPGA
進行re-program
其他:
1.FPGA不是單片機
下面是COPY過來的東西。可以看看。解釋啥是FPGA
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FPGA是英文Field-Programmable
Gate
Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic
Cell
Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable
Logic
Block)、輸出輸入模塊IOB(Input
Output
Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:
1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。
--2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。
3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。
4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。
5)
FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。
可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。
目前FPGA的品種很多,有XILINX公司的Virtex系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的Stratix系列等。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。
加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。
最近FPGA的配置方式已經多元化!

『玖』 fpga是什麼

FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA設計不是簡單的晶元研究,主要是利用 FPGA 的模式進行其他行業產品的設計。 與 ASIC 不同,FPGA在通信行業的應用比較廣泛。

通過對全球FPGA產品市場以及相關供應商的分析,結合當前我國的實際情況以及國內領先的FPGA產品可以發現相關技術在未來的發展方向,對我國科技水平的全面提高具有非常重要的推動作用。

與傳統模式的晶元設計進行對比,FPGA 晶元並非單純局限於研究以及設計晶元,而是針對較多領域產品都能藉助特定晶元模型予以優化設計。

從晶元器件的角度講,FPGA 本身構成 了半定製電路中的典型集成電路,其中含有數字管理模塊、內嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。在此基礎上,關於FPGA晶元有必要全面著眼於綜合性的晶元優化設計,通過改進當前的晶元設計來增設全新的晶元功能,據此實現了晶元整體構造的簡化與性能提升。



『拾』 FPGA是干什麼用的

FPGA作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA設計不是簡單的晶元研究,主要是利用 FPGA 的模式進行其他行業產品的設計。 與 ASIC 不同,FPGA在通信行業的應用比較廣泛。

通過對全球FPGA產品市場以及相關供應商的分析,結合當前我國的實際情況以及國內領先的FPGA產品可以發現相關技術在未來的發展方向,對我國科技水平的全面提高具有非常重要的推動作用。



(10)現場可編程門陣列fpga擴展閱讀:

工作原理

FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸入輸出模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。

現場可編程門陣列(FPGA)是可編程器件,與傳統邏輯電路和門陣列(如PAL,GAL及CPLD器件)相比,FPGA具有不同的結構。

FPGA利用小型查找表(16×1RAM)來實現組合邏輯,每個查找表連接到一個D觸發器的輸入端,觸發器再來驅動其他邏輯電路或驅動I/O,由此構成了既可實現組合邏輯功能又可實現時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊,這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。



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