可編程邏輯器件(編輯修改稿)
2025-07-25 18:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功能可象軟件一樣通過(guò)編程來(lái)修改，不僅使設(shè)計(jì)修改和產(chǎn)品升級(jí)變得十分方便，而且極大地提高了電子系統(tǒng)的靈活性和通用能力。 自1985年Xilinx公司推出第一片現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件（FPGA）至今，F(xiàn)PGA已經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展歷史。在這十幾年的發(fā)展過(guò)程中，以FPGA為代表的數(shù)字系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù)取得了驚人的發(fā)展：現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件從最初的1200個(gè)可利用門(mén)，發(fā)展到90年代的25萬(wàn)個(gè)可利用門(mén)，乃至當(dāng)新世紀(jì)來(lái)臨之即，國(guó)際上現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件的著名廠商Altera公司、Xilinx公司又陸續(xù)推出了數(shù)百萬(wàn)門(mén)的單片F(xiàn)PGA芯片，將現(xiàn)場(chǎng)可編程器件的集成度提高到一個(gè)新的水平。 縱觀現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件的發(fā)展歷史，其之所以具有巨大的市場(chǎng)吸引力，根本在于：FPGA不僅可以解決電子系統(tǒng)小型化、低功耗、高可靠性等問(wèn)題，而且其開(kāi)發(fā)周期短、開(kāi)發(fā)軟件投入少、芯片價(jià)格不斷降低，促使FPGA越來(lái)越多地取代了ASIC的市場(chǎng)，特別是對(duì)小批量、多品種的產(chǎn)品需求，使FPGA成為首選。 目前，F(xiàn)PGA的主要發(fā)展動(dòng)向是：隨著大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件的發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)入片上可編程系統(tǒng)（SOPC）的新紀(jì)元；芯片朝著高密度、低壓、低功耗方向挺進(jìn)；國(guó)際各大公司都在積極擴(kuò)充其IP庫(kù)，以優(yōu)化的資源更好的滿足用戶的需求，擴(kuò)大市場(chǎng)；特別是引人注目的所謂FPGA動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)的開(kāi)拓，將推動(dòng)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念的巨大轉(zhuǎn)變。四、幾種典型的PLDCyclone IV GX可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)平臺(tái) 圖1 Cyclone IV GX可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)物圖圖2 Cyclone IV GX可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)平臺(tái)原理圖Cyclone IV GX可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)平臺(tái)采用了Altera最新的Cyclone IV GX FPGA器件EP4CGX150DF27，150,000個(gè)邏輯單元(LE)，360個(gè)18x18的乘法器，非常適合應(yīng)用于大批量成本敏感的通訊、數(shù)字信號(hào)處理和工業(yè)控制領(lǐng)域。平臺(tái)集成了一路SFP光通信接口(適應(yīng)光通信趨勢(shì))、一路千兆以太網(wǎng)口（提供高速網(wǎng)絡(luò)通信）、2兆字節(jié)高速SSRAM(有效配合算法開(kāi)發(fā)需求)、128MByte DDR2內(nèi)存(適應(yīng)大容量緩存需求)。配置時(shí)鐘生成芯片，能生成各種需要的時(shí)鐘，適應(yīng)各類(lèi)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用需求， PCIE X4 適應(yīng)和PC主機(jī)高速通訊。CPLD控制并行FLASH進(jìn)行FPP方式FPGA配置以適應(yīng)各種快速啟動(dòng)應(yīng)用，支持多個(gè)分頁(yè)的配置空間，讓平臺(tái)能保存多種硬件電路配置。通過(guò)Altera定義的高速HSMC擴(kuò)展接口擴(kuò)展各類(lèi)應(yīng)用板卡，可配置的FPGA BANK VCCIO，擴(kuò)展口FPGA 、目前擴(kuò)展平臺(tái)已經(jīng)設(shè)計(jì)了十幾款擴(kuò)展子卡，適應(yīng)于廣播、工業(yè)、消費(fèi)類(lèi)、無(wú)
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