fpga編程技術

㈠ 什麼是FPGA技術

CPLD/FPGA技術及電子設計自動化(EDA)

電子設計自動化（EDA）的實現是與CPLD/FPGA技術的迅速發展息息相關的。CPLD/FPGA是80年代中後期出現的，其特點是具有用戶可編程的特性。利用PLD/FPGA，電子系統設計工程師可以在實驗室中設計出專用IC，實現系統的集成，從而大大縮短了產品開發、上市的時間，降低了開發成本。此外，CPLD/FPGA還具有靜態可重復編程或在線動態重構特性，使硬體的功能可象軟體一樣通過編程來修改，不僅使設計修改和產品升級變得十分方便，而且極大地提高了電子系統的靈活性和通用能力。
電路設計工程師設計一個電路首先要確定線路，然後進行軟體模擬及優化，以確認所設計電路的功能及性能。然而隨著電路規模的不斷增大，工作頻率的不斷提高，將會給電路引入許多分布參數的影響，而這些影響用軟體模擬的方法較難反映出來，所以有必要做硬體模擬。FPGA/CPLD就可以實現硬體模擬以做成模型機。將軟體模擬後的線路經一定處理後下載到FPGA/CPLD，就可容易地得到一個模型機，從該模型機，設計者就能直觀地測試其邏輯功能及性能指標。
由西安達泰公司設計的智能電子自動化實驗系統Smart EDA Lab V4.0，充分利用PLD 技術，使電子設計實現自動化，使用方便、快捷，適合於電子工程師開發設計新產品，大、中、專院校師生進行電子電路實驗，ASIC設計驗證，FPGA/CPLD教學等。
Smart EDA Lab V4.0 的硬體資源：8個邏輯指示發光條，4個按鍵開關，6個七段數碼管，555電路產生約1KHz的方波信號可作為時鍾輸入，晶振電路產生8MHz方波信號可作為高頻時鍾，PLCC84 PLCC68 PLCC44 CPLD/FPGA模擬PGA插座，DIP40單片機實驗插座，各種規格的模擬集成電路插座，PC機並口（LPT1）、串口（COM1）、ESIA匯流排插座介面，CPLD/FPGA編程插座，300平方毫米模擬電路及自由實驗區。
Smart EDA Lab V4.0 的主要特點：①繼承了V3.0的所有特點；②可以進行所有數字電路實驗、數模混和模擬、單片機實驗、計算機介面實驗、ESIA匯流排板卡實驗；③系統板上提供高、低頻的信號源和按鍵開關；④利用配套並口邏輯分析儀軟體可以同時觀察5路邏輯信號；⑤可以完成ALTERA、XINLINX、LATTICE等各家公司CPLD/FPGA晶元的在線編程。
美國Altera公司生產的CPLD(復雜可編程邏輯器件)以其操作靈活、使用方便、開發迅速、投資風險低等特點,成為硬體電路優化設計的首選產品。Altera 的 MAX+PLUSII可編程邏輯開發軟體,提供了一種與工作平台、器件結構無關的設計環境,用戶無需十分精通CPLD內部的復雜結構（視為黑匣子），只要從集成軟體包的元件庫中調入原理圖（元件庫包含幾乎所有74系列的集成電路，近300個預制宏邏輯元件），它使Altera通用PLD系列設計者能方便地進行設計輸入-文本、圖形和波形等設計輸入方法任意組合,建立起有層次的單器件或多器件設計，並支持多種標准 CAD 設計輸入，也可用硬體語言AHDL/VHDL來描述復雜的設計;快速設計處理--MAX+PLUSII編譯、設計規則檢查、邏輯綜合與試配多器件劃分,自動錯誤定位；校驗與編程--有定時模擬、功能模擬、多器件模擬、定時分析和器件編程(有萬用編程器或在線編程二種方式),還支持標准CAE設計校驗;從以上 Altera 集成軟體包(含有300多個74LS集成電路供調用)對晶元的編程、編譯、模擬操作的強大功能看,相信您一定會採用Altera公司的 CPLD 可編程邏輯器件應用到你的設計中去,使自己盡快成為一名數字集成電路設計專家。
Altera第二代產品以多陣列矩陣(MAX)結構為基礎,高性能CMOS EEPROM 可電擦除 。 MAX 7000系列器件,邏輯密度600-5000個可用門 ,36-164個用戶I/O引腳,組合傳播延時快至7.5ns,16位計數器的頻率為125MHz,可編程節能方式,每個宏單元的功率減少可達50％,有44到208個引腳;高集成度具有豐富寄存器的現場在線可編程的邏輯器件系列FLEX 8000(靈活邏輯單元矩陣),第三代更先進的EPLD MAX 9000(可擦除可編程邏輯器件)系列器件,更高密度達13萬門的 EPF10K130V PLD。
以EPM7128晶元(84 Pin)為例:其內部有2500個門可用,128個宏單元,允許對外有68個輸入、輸出引腳。凡Altera公司生產的CPLD可編程邏輯器件名稱後帶 S 的晶元,均支持在線現場可編程操作,只要用一根專用電纜接到晶元的特定引腳上,無需拆下晶元,不需要編程器及晶元適配器,通過上位機列印口就可對晶元編程。這對教學、科研樣機研製、產品維修、產品升級帶來極大的方便。美國Altera公司的MAX 7000系列器件性能穩定可靠、價格較低,對初次接觸可編程邏輯器件的用戶來說,只要您會畫電路圖就可以,這比學GAL晶元還簡單易學,一學就會,馬上就可產生經濟效益(節省器件、減小產品印製板面積、產品開發周期短、便於產品保密),目前應用最多的是與通訊有關的領域、其餘有大型顯示屏、游戲機大板改成小板、激光列印機、程式控制交換機替代門電路及原有邏輯器件較多的電子設備濃縮,工業控制板卡開發,ASIC前期模擬等。

㈡ 什麼是FPGA 關於FPGA的介紹

1、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。

2、簡介：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。

3、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。

㈢ FPGA編程

今年電子大賽的時候做過一個，不過是基於XILINX公司的FPGA的，我給你介紹一下思路吧。

還有就是不知道你的信號發生器要求頻率和精度是多少

一般有兩種實現方式：一種是控制AD輸出模擬量，另一種是通過SPWM和低通整流而來

本程序是第二種

工作機理有兩部分組成：PWM的產生和表

產生部分由兩個寄存器和一個計數器組成，計數器不聽累加同時與兩個寄存器作比較，兩個寄存器一個控制置底一個控制拉高，一般把一個固定就行了（有的地方說是一個控制周期一個控制高電平時間，其實是一樣的）

表裡放的是一個正弦數組（產生正弦波），之後有一個寄存器控制讀取表的速度（間隔），把讀取出的表值存入上面那個沒固定的寄存器就行了

http://blog.sina.com.cn/s/blog_6e22b1da0100n52r.html

我的博客里有一篇關於SPWM模式的DDS的文章
你可以看一看
不懂得話可以給我留言

A/D轉換的方法要比SPWM的方法簡單，首先你要新建一個存儲空間，裡面存上A/D的電壓控制量的一維數組，數組中存在的數值對應的電壓從前到後呈正弦波形排列，每個周期從數組中每隔n個元素依次讀取數組付給A/D轉換器，這樣A/D就可以輸出正弦波了，而裡面的n步進是由一個寄存器控制的，n的大小決定了你的頻率。

至於你說的液晶顯示，按鍵等。我建議你用SOPC實現，Alter公司有Nois2的ip核。它相當於把FPGA當單片機用，你將液晶控制、按鍵控制、波形生成分別變成自定義IP核集成於系統，之後在頂層用C語言實現目的即可。

如果你不會HDL語言的話，必須先把它學了。如果你不了解SOPC的話，給你介紹一個很好的資料，估計你按這個一步一步來，1周就能學會。
http://wenku..com/view/dd7ade360b4c2e3f57276360.html

這是網路文庫的鏈接，一共是五章，你可以自己搜索。

今年的電子大賽FPGA組的比賽有不少省市都和你這道題有關，雖然是XILINX公司的，但是大同小異。

㈣ 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。

(4)fpga編程技術擴展閱讀：

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。

㈤ FPGA的具體內容是什麼謝謝

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、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。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。
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。

㈥ 作為一名硬體工程師，有必要學習fpga嗎

可以學習一下的，會更有幫助，你如果有精力,能夠掌握更多的技術當然更好。
近幾年可編程的門陣列（FPGA）技術發展迅速，其高度的靈活性，使其在通信（5G）、數據處理、網路、儀器、工業控制、軍事、航空航天、集成電路、人工智慧等領域得到越來越廣泛的應用。在數字IC設計領域，前端驗證工作一般都是用FPGA完成的，因此FPGA工程師也是IC設計公司迫切需要的人才。 FPGA/IC邏輯設計開發已經成為當前最有發展前途的行業之一，特別是熟悉硬體構架的FPGA系統工程師。
業內人士認為，目前FPGA/IC設計行業至少有20-30萬的人才缺口，僅北京市場FPGA硬體開發人員的需求就已經超過了3萬人，而且還在持續增加。這主要有兩方面的原因：一是目前高校的專業設置很少涉及FPGA和IC設計的課程，即使有也是偏重於理論，因此企業很難招聘到實戰型人才；二是FPGA和IC設計需要硬體環境和大量的實踐來積累經驗。如果沒有適當的指導，需要走很多彎路。