FPGA的一些琐碎知识整理

1.生产FPGA的厂家有：

 

　　ALTERA

　　XILINX

　　ATCEL

　　Lattice

　　　　ps:　

　　　　　　Altera和Xilinx主要生产一般用途FPGA，其主要产品采用SRAM工艺

　　　　　　Actel主要提供非易失性FPGA，产品主要基于反熔丝工艺和FLASH工艺　

　　　　　　　　　　ps: 熔丝，顾名思义：把丝熔掉，反熔丝技术恰相反，原来断接的点在烧录之后，短接上了，这种短接是永久性的！

　　　　　　　　　　　　反熔丝是一次性！！　

2.FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，工作时需要对片内的RAM进行编程，在掉电时FPGA变成一个白片！！

　　　　　　　　　　由于LUT主要适合SRAM工艺生产，所以目前大部分FPGA都是基于SRAM工艺的，而SRAM工艺的芯片在掉电后信息就会丢失，一定需要外加一片专用配置芯片，在上电的时候，由这个专用配置芯片把数据加载到FPGA中，然后FPGA就可以正常工作，由于配置时间很短，不会影响系统正常工作。

　　对此有不同的编程配置方法：

　　　　并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式；

　　　　主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA；

　　　　串行模式可以采用串行PROM编程FPGA；

　　　　外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。

3.FPGA与CPLD的辨别和分类：

　　　　将以乘积项结构方式构成逻辑行为的器件称为CPLD；

　　　　将以查表法结构方式构成逻辑行为的器件称为FPGA。

4.FPGA 内部三个基本的资源：

　　　　CLB可编程逻辑功能块、IOB可编程输出输入块、可编程内部互连线资源。

5.FPGA实现功能的方式：

　　PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能的结果，并把结果事先写入RAM,这样，每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表，找出地址对应的内容，然后输出即可。

A,B,C,D由FPGA芯片的管脚输入后进入可编程连线，然后作为地址线连到到LUT，LUT中已经事先写入了所有可能的逻辑结果，通过地址查找到相应的数据然后输出，这样组合逻辑就实现了。

 

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1个lab由8个LE（最小逻辑单元）组成；一个LE主要由寄存器和LUT组成。（LOOK-UP-TABLE）

 

一个逻辑单元主要由以下部件组成：一个四输入的查询表(LookUp Table，LUT)，一个可编程的寄存器，一条进位链，一条寄存器级连链。

　　LUT本质上讲就是一个16bit的SRAM(静态随机存储器)，4个输入实际上就是SRAM的地址。其实等同于一个真值表。（16bit=2^4,每个输入有2种可能，即2*2*2*2=16）

 

静态RAM(SRAM)速度非常快，只要电源存在内容就不会自动消失。其基本存储电路为6个MOS管组成1位，因此集成度相对较低，功耗也较大。一般高速缓冲存储器用它组成。

       动态RAM(DRAM)的内容在10-3或l0-6秒之后自动消失，因此必须周期性的在内容消失之前进行刷新。由于它的基本存储电路由一个晶体管及一个电容组成，因此它的集成度高，成本较低，另外耗电也少，但它需要一个额外的刷新电路。

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