【正文】 LEX10K器件還包括六個用于驅(qū)動寄存器控制端的專用輸入引腳 ,以確保高速低失真 （ 小于 ） 控制信號的有效分布 。 表 FLEX10K系列典型器件的性能比照 。 ⑨ 多種封裝形式 :引腳范圍為 84～ 600,封裝形式有TQFP、 PQFP、 BGA和 PLC等 。FLEX10KA、 10KE、 10KS器件支持熱插拔 。 ⑥ 支持多電壓 I/O接口 ,遵從 。實現(xiàn)內(nèi)部三態(tài)總線的三態(tài)模擬 。實現(xiàn)快速加法 、 計數(shù) 、 比較等算術(shù)邏輯功能的專用進(jìn)位鏈 。具有快速建立時間和時鐘到輸出延時的外部寄存器 。 ④ 高速度 :時鐘鎖定和時鐘自舉選項分別用于減少時鐘延時 /過沖和時鐘倍頻 。 ② 高密度 :提供 1萬～ 25萬個可用門 ,6144～ 40960位內(nèi)部 RAM。 FLEX10K器件由Altera的 Quartus和 MAX+PLUSⅡ 開發(fā)系統(tǒng)支持。配置數(shù)據(jù)也能從系統(tǒng)RAM或 Altera的 Bit Blaster/Byte Blaster下載電纜獲得。 嵌入式陣列和邏輯陣列結(jié)合而成的嵌入式門陣列的高性能和高密度特性 ,使得設(shè)計者可在單個器件中實現(xiàn)一個完整的系統(tǒng) 。 嵌入式陣列用來實現(xiàn)各種存儲器及復(fù)雜的邏輯功能 ,如數(shù)字信號處理 、 微控制器 、 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。 在調(diào)試時 ,它允許設(shè)計者全面控制嵌入式宏邏輯和一般邏輯 ,可以方便地反復(fù)修改設(shè)計 。 然而 ,嵌入式邏輯塊通常不能改制 ,這就限制了設(shè)計者的選擇 。 像標(biāo)準(zhǔn)門陣列一樣 ,嵌入式門陣列采用一般的門海 （ Sea―of―Gate ） 結(jié)構(gòu)實現(xiàn)普通邏輯 ,因此 ,在實現(xiàn)大的特殊邏輯時會有潛在死區(qū) 。 FLEX10K系列器件容量可達(dá) 25萬門 ,能夠高密度、高速度、高性能地將整個數(shù)字系統(tǒng) ,包括 32位多總線系統(tǒng)集成于單個器件中。 FLEX10K系列器件 FLEX10K器件性能特點 FLEX10K系列器件是第一種嵌入式 PLD產(chǎn)品。 該系列具有獨特的 “ 0”功耗（ Zero―Power ） 模式 ,維持狀態(tài)的電流只有微安量級 ,這對于低功耗的應(yīng)用非常理想 。 Classic系列是 Altera公司最早的產(chǎn)品系列 ,其集成度可達(dá) 900可用門 ,68個引腳 。 MAX3000A器件提供 JTAGBST回路和 ISP支持 ,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四引腳 JTIG接口實現(xiàn)在線編程 。 這些基于EEPROM的器件組合傳輸延遲快至 ns,16位計數(shù)器頻率達(dá) MHz。由于該系列器件已很成熟 ,加之 Altera公司對其不斷改進(jìn)和采用更先進(jìn)的工藝 ,使得 MAX5000器件每個宏單元的價格接近于大批量生產(chǎn)的 ASIC和門陣列。這類器件的集成度為 600～ 3750可用門、 28～ 100個引腳。 MAX7000還具有可編程壓擺率控制 、 六個引腳或邏輯驅(qū)動輸出使能信號 、 快速建立時間的輸入寄存器 ,多電壓 I/O接口能力和擴(kuò)展乘積項分布可配置等結(jié)構(gòu)特性 。 這種器件具有節(jié)能模式 ,用戶可以將信號通路或整個器件定義為低功耗模式 。 MAX7000E是 MAX7000系列的增強(qiáng)型，MAX7000S器件也具有 MAX7000E器件的增強(qiáng)特性 ,且支持 JTAG的邊界掃描測試（ BST）回路和 ISP。這些基于 EEPROM的器件組合傳輸延遲快至 ,16位計數(shù)器的頻率可達(dá)。 MAX9000器件適用于用 PLD的高性能和 ISP的靈活性進(jìn)行門陣列設(shè)計的場合 。MAX9000采用 EEPROM技術(shù) 。 此外 ,FLEX6000能夠?qū)崿F(xiàn)在線重配置并提供多電壓 I/O接口操作 。 FLEX6000器件也含有可重構(gòu)的 SRAM單元 ,設(shè)計者在設(shè)計初期直到設(shè)計測試過程中可以靈活 、 迅速地更改其設(shè)計 。 該器件采用 OptiFLEX結(jié)構(gòu) ,它由許多含有一個 4輸入查找表 、 一個寄存器以及作為進(jìn)位鏈和級聯(lián)鏈功能的專用通道的邏輯單元 （ LE） 組成 。 低功耗維持狀態(tài)及在線重新配置等特點使得 FLEX8000非常適用于 PC機(jī)插卡 、 由電池供電的儀器以及多功能的電信卡 。 FLEX8000還提供了多電壓 I/O接口 ,允許器件橋接在以不同電壓工作的系統(tǒng)中 。 該系列器件的集成度為 2500～ 16000可用門 、 282～ 1500個寄存器以及 78～ 208個用戶 I/O引腳 。用 FLEX10KE設(shè)計的 FLEX10KA所設(shè)計的平均要快 20%～ 30%。 所有這些特點使得 FLEX10K器件成為替代傳統(tǒng)專用門陣列的理想選擇 。 FLEX10K器件也提供多電壓 (Multivolt)I/O接口 ,它允許器件橋接在以不同電壓工作的系統(tǒng)中 。嵌入式陣列是由一系列嵌入式陣列塊 （ EAB） 組成的 ,它能夠用來實現(xiàn)各種存儲器和復(fù)雜邏輯功能 。FLEX10K的高密度和易于在設(shè)計中實現(xiàn)復(fù)雜宏函數(shù)與存儲器 ,因此可以適應(yīng)系統(tǒng)級設(shè)計的需求。MAX+PLUSⅡ ACEX1K系列器件的開發(fā)。 Altera的第四代可編程邏輯器件開發(fā)工具軟件 Quartus支持 APEX20K系列器件 。 APEX20K系列器件具有集 LUT、 PT和存儲器于一體的多核結(jié)構(gòu) ,這種特性能將各種子系統(tǒng)如處理器 、 存儲器及接口功能集成在單個芯片上 。圖 Altera器件的結(jié)構(gòu) ,這些結(jié)構(gòu)保證了器件在各種集成度下都能夠保持高性能 。 表 Altera器件性能對照表 。 FLEX器件采用查找表（ LUT） 結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)邏輯功能 ,MAX和 Classic器件采用乘積項 (ProducTerm/PT)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)邏輯功能 ,而 APEX器件采用集 LUT、 PT和存儲于一體的多核結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)邏輯功能 。柔性 (可更改 )邏輯單元陣列 FLEX10K、FLEX8000及 FLEX6000系列 。 Altera的 ISP使用 JTAG測試端口 ,可以在一個獨立的生產(chǎn)過程中對器件進(jìn)行編程 ,并可以對印刷電路板 （ PCB）進(jìn)行功能測試 。 兆功能模塊應(yīng)用范圍包括從標(biāo)準(zhǔn)模塊 （ 如通用異步收 /發(fā)器控制器 UART） 到利用 PLD的特點改進(jìn)的實例設(shè)計 。兆功能可以實現(xiàn)總線協(xié)議（ PCI總線）、 DSP、圖像處理、高速網(wǎng)絡(luò)（包括異步傳輸方式（ ATM））、微處理器及微型外設(shè)等。為了推進(jìn)這種高集成度器件的應(yīng)用 ,進(jìn)一步縮短設(shè)計周期 ,Altera提供了兆功能模塊并支持 AMPP（ Altera Megafunction Partners Program）功能。 Altera的PLD的成本與門陣列相當(dāng) 。圖 1萬門邏輯所用的典型時間。使用Quartus或 MAX+PLUSⅡ 軟件設(shè)計項目、處理、檢驗以及對器件編程一共只需幾小時。 Altera器件密度從 300門到 100萬門 ,能夠集成現(xiàn)有的各種邏輯器件 ,包括小規(guī)模及大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件 、 PLD、 FPGA或 ASIC器件 。 此外 ,對現(xiàn)有的設(shè)計也經(jīng)常進(jìn)行二次開發(fā) 。諸如對芯片內(nèi)部電路的專業(yè)化改進(jìn)也增強(qiáng)了系統(tǒng)性能 。 Altera器件采用先進(jìn)的 CMOS技術(shù) ,具有非常低的功耗和相當(dāng)高的速度 。 圖 Altera器件與 CMOS器件的關(guān)系 。第 3章 Altera可編程邏輯器件 綜述 MAX7000系列器件 FLEX10K系列器件 APEX20K系列器件 綜 述 Altera 器件性能特點 Altera公司成立 10余年來 ,一直致力于高密度可編程邏輯器件的研發(fā)與生產(chǎn) ,成為業(yè)界的佼佼者 。 Altera的CPLD器件具有良好的性能 、 極高的密度和非常大的靈活性 ,它通過高集成度 、 多 I/O容量及最快的速度為用戶的各種需求提供有效的解決方案 ,極大地滿足了對 “ 在單可編程芯片系統(tǒng) ” （ Systemona Programmable Chip）日益增長的需求 。 圖 Altera器件與 CMOS器件的關(guān)系 C M O S邏輯編程邏輯簡單P L D F P G A s C P L D s 門陣列標(biāo)準(zhǔn)單元全定制A S I C s其它標(biāo)準(zhǔn)邏輯A S S P s標(biāo)準(zhǔn)邏輯F L E X / A C E X F L E X 1 0 K A C E X 1 K F L E X 8 0 0 0 F L E X 6 0 0 0M A X M A X 9 0 0 0 M A X 7 0 0 0 M A X 5 0 0 0 M A X 3 0 0 0 C l a s s i cA P E XA P E X 2 0 K Altera可編程器件除了具有 PLD的一般特點外 ,還具有改進(jìn)的結(jié)構(gòu) 、 先進(jìn)的處理技術(shù) 、 現(xiàn)代化的開發(fā)工具以及多種 Mega功能選用等優(yōu)點 。采用連續(xù)式互連結(jié)構(gòu) ,在整個芯片內(nèi)提供快速 、 連續(xù)的信號延時 。 為縮小印制板的尺寸和成本 ,設(shè)計人員總是尋求盡可能高的集成度 ,試圖通過把更多的邏輯集成到更少的器件中來降低成本 。 高邏輯集成度的 CPLD為上述要求提供了很好的解決方案 。 3. 較短的開發(fā)周期 Altera的快速、直觀、易于使用的 Quartus和MAX+PLUSⅡ 軟件能夠極大地縮短開發(fā)周期。圖 MAX+PLUSⅡ 環(huán)境下的一個典型的 PLD開發(fā)周期圖。 圖 用 Altera器件設(shè)計 1萬門邏輯典型開發(fā)周期圖 設(shè)計輸入設(shè)計處理設(shè)計仿真器件編程設(shè)計思想系統(tǒng)測試少于一小時兩分鐘 兩小時 少于兩分鐘 Altera公司不斷改進(jìn)產(chǎn)品的開發(fā)與制造工藝 ,10多年積累的經(jīng)驗使其工藝技術(shù)及制造工藝非常先進(jìn) ,因此能夠提供性能價格比合理的可編程邏輯器件 。 （ Mega） 功能模塊 Altera的 CPLD高達(dá) 100萬門的集成度 ,使得在單個可編程器件中實現(xiàn)一個完整的數(shù)字系統(tǒng)成為可能。兆功能模塊具有高度的靈活性及固定功能器件所不能達(dá)到的性能 ,如高速有限沖擊響應(yīng)（ FIR）濾波器。 作為復(fù)雜的系統(tǒng)級功能 ,Altera的兆功能模塊是由預(yù)先驗證過的硬件描述語言 （ HDL） 設(shè)計的 。 (ISP) Altera器件的在系統(tǒng)可編程性 (ISP)提高了設(shè)計靈活性 ,簡化了樣品制做過程及流水線生產(chǎn)過程 ,并且可以對產(chǎn)品進(jìn)行快速而有效的現(xiàn)場升級 。 Altera器件系列 Altera公司提供了三大類 10個系列的 CPLD產(chǎn)品 :多陣列 MAX9000、 MAX7000、 MAX5000、 MAX3000和Classic系列 。先進(jìn)的可編程單元陣列APEX20K、 ACEX1K系列 。 每種器件系列針對具體的應(yīng)用都有各自的特點 。 表 Altera器件性能對照表 所有的 Altera器件系列均采用 CMOS工藝 ,其中一些系列經(jīng)過不斷地改進(jìn) ,已采用了更為先進(jìn)的工藝技術(shù) 。 圖 Altera CPLD結(jié)構(gòu)演變示意圖 下面簡單介紹 Altera全系列 CPLD的性能特點 。 APEX20K系列七種器件的典型門數(shù)從 1萬門到 100萬門 。 ACEX1K系列是 Altera最新推出的基于查找表結(jié)構(gòu)的 CPLD,具有高性能、低價格特性。 FLEX10K器件系列是第一款多達(dá) 25萬門的嵌入式PLD,該系列包括 FLEX10A、 FLEX10KB和 FLEX10KE。 每個 FLEX10K器件都包含一個嵌入式陣列 ,它為設(shè)計者提供了有效的嵌入式門陣列和靈活的可編程邏輯 。 另外 ,FLEX10K器件能夠通過外部配置 EPROM或