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可編程門陣列FPGA

發布時間:2022-04-18 05:35:33

❶ 什麼是FPGA

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。

❷ 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。



(2)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。



❸ FPGA是什麼它能應用在哪些方面工業電子市場網

FPGA,是Field Programmable Gate Array的簡稱,中文名稱為現場可編程門陣列,是一種可編程器件,是在PAL(可編程邏輯陣列)、GAL(通用陣列邏輯)、CPLD(復雜可編程邏輯器件)等傳統邏輯電路和門陣列的基礎上發展起來的一種半定製電路,主要應用於ASIC(專用集成電路)領域,既解決了半定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
它的應用范圍很廣,基本所有電子應用的領域都可以使用fpga。

❹ 什麼叫可編程邏輯器件 fpga和cpld的中文含意分別是什麼

可編程邏輯器件(Programmable Logic Device,PLD)是可以通過外部設置(俗稱「編程」)來改變內部邏輯功能的晶元,通常採用設置內部連線通/斷的辦法來改變內部邏輯功能。
FPGA是現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)的縮寫,CPLD是復雜可編程邏輯器件(Complex PLD)的縮寫。

❺ 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!

❻ FPGA從事的工作是什麼啊

FPGA從事的工作主要分為硬體部分和軟體部分:硬體工程師主要根據FPGA的數據手冊分析其內部構架,工作環境及相關驅動條件來構造硬體平台,需具備良好的英語水平,深厚的模電數電功底,電路與系統、信號完整性及EMC相關知識,和精通一款制圖軟體;

FPGA軟體工程師主要負責一些相關的演算法,並以軟體代碼加以實現,你做什麼行業的產品就要掌握什麼行業的一系列專業課程,和一種編程語言(V/VHDL)-硬體描述語言。

FPGA(Field-Programmable Gate Array)是現場可編程門陣列的簡稱,簡單來說是一種邏輯數字電路設計的方法。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。

拓展資料:

FPGA

基礎問題

FPGA的基礎就是數字電路和VHDL語言,想學好FPGA的人,建議床頭都有一本數字電路的書,不管是哪個版本的,這個是基礎,多了解也有助於形成硬體設計的思想。在語言方面,建議初學者學習Verilog語言,VHDL語言語法規范嚴格,調試起來很慢,Verilog語言容易上手,而且,一般大型企業都是用Verilog語言,VHDL語言規范,易讀性強,所以一般軍工都用VHDL。

工具問題

熟悉幾個常用的就可以的,開發環境Quartus II ,或ISE 就可以了,這兩個基本是相通的,會了哪一個,另外的那個也就很Easy了。功能模擬建議使用Modelsim ,如果你是做晶元的,就可以學學別的模擬工具,做FPGA的,Modelsim就足夠了。綜合工具一般用Synplify,初學先不用太關心這個,用Quartus綜合就OK了。

思想問題

對於初學者,特別是從軟體轉過來的,設計的程序既費資源又速度慢,而且很有可能綜合不了,這就要求我們熟悉一些固定模塊的寫法,可綜合的模塊很多書上都有,語言介紹上都有,不要想當然的用軟體的思想去寫硬體。在學習FPGA開發過程,首先要對電路設計熟悉,明白電路的工作過程:電路是並行執行。

習慣問題

FPGA學習要多練習,多模擬,signaltapII是很好的工具,可以看到每個信號的真實值,建議初學者一定要自己多動手,光看書是沒用的。關於英文文檔問題,如果要學會Quartus II的所有功能,只要看它的handbook就可以了,很詳細,對於IT行業的人,大部分知識來源都是英文文檔,一定要耐心看,會從中收獲很多的。

演算法問題

做FPGA的工程師,最後一般都是專攻演算法了,這些基礎知識都是順手捏來的,如果你沒有做好搞理論的准備,學FPGA始終只能停留在初級階段上。對於初學者,數字信號處理是基礎,應該好好理解,往更深的方向,不用什麼都學,根據你以後從事的方向,比如說通信、圖像處理,雷達、聲納、導航定位等。

❼ 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。

(7)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。

❽ 什麼是FPGAFPGA是什麼意思

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。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. 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。 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。如何實現快速的時序收斂、降低功耗和成本、優化時鍾管理並降低FPGA與PCB並行設計的復雜性等問題,一直是採用FPGA的系統設計工程師需要考慮的關鍵問題。如今,隨著FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向發展,系統設計工程師在從這些優異性能獲益的同時,不得不面對由於FPGA前所未有的性能和能力水平而帶來的新的設計挑戰。例如,領先FPGA廠商Xilinx最近推出的Virtex-5系列採用65nm工藝,可提供高達33萬個邏輯單元、1,200個I/O和大量硬IP塊。超大容量和密度使復雜的布線變得更加不可預測,由此帶來更嚴重的時序收斂問題。此外,針對不同應用而集成的更多數量的邏輯功能、DSP、嵌入式處理和介面模塊,也讓時鍾管理和電壓分配問題變得更加困難。幸運地是,FPGA廠商、EDA工具供應商正在通力合作解決65nm FPGA獨特的設計挑戰。不久以前,Synplicity與Xilinx宣布成立超大容量時序收斂聯合工作小組,旨在最大程度地幫助系統設計工程師以更快、更高效的方式應用65nm FPGA器件。設計軟體供應商Magma推出的綜合工具Blast FPGA能幫助建立優化的布局,加快時序的收斂。最近FPGA的配置方式已經多元化!

❾ fpga的原理

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。

❿ 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。

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