可编程逻辑器件概述.ppt

ES:特殊的器件选项或包装方法，工业样片。Productandcatalog.pdf第1章可编程逻辑器件概述1.1可编程逻辑器件的发展历史二极管、三极管中小规模集成电路专用集成电路ASIC可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicalDevice,PLD)可编程逻辑器件的发展可编程只读存储器PROM可编程逻辑阵列PLA可编程阵列逻辑PAL通用阵列逻辑GAL低密度PLD高密度PLD（ComplexProgrammableLogicDevice，CPLD）复杂可编程逻辑器件壹（FiledProgrammerGateArray，FPGA）现场可编程逻辑门阵列贰1.2可编程逻辑器件的主要生产公司AlteraXilinxLatticeActel常用的CPLD器件主要有：classic，Max系列；FPGA器件主要有：Cyclone系列、Stratic系列Arria系列及ACEX等。或中文网站1.2可编程逻辑器件的主要生产公司LatticeActel网址，/products主要产品高性能：VietexTM-5，低成本：Spartan-3XilinxAlteraSRAMFPGA的发明者1.2可编程逻辑器件的主要生产公司AlteraXilinxLatticeActel反熔丝FPGA和FlashFPGA技术与产品的开拓者最早推出PLD的公司，并于1991年率先推出高密度在系统可编程（ISP）逻辑器件，扩展了CPLD的应用领域1.3FPGA/CPLD的主要应用领域数据采集和接口逻辑领域对于高速的A/D和D/A转换芯片，比如视频Decoder或者Encoder，不能与通用的MCU或者DSP直接接口（1）数据采集领域PC机与外部通信的接口也比较丰富，比如，ISA、PCI、PCIExpress、PS/2、USB等（2）逻辑接口领域的应用除了TTL、CMOS接口电平之外，LVDS、HSTL、GTL/GTL＋、SSTL（3）电平接口领域（二）高性能数字信号处理领域（三）其它应用领域例如高清视频编码算法H.264，采用TI公司1GHz主频的DSP芯片需要4颗，而采用Altera的StratixⅡEP2S130芯片只需要一颗就可以完成相同的任务。（1）汽车电子领域，如网关控制器/车用PC机、远程信息处理系统（2）军事领域，如安全通信、雷达和声纳、电子战（3）测试和测量领域，如通信测试和监测、半导体自动测试设备、通用仪表，（4）消费产品领域，如显示器、投影仪、数字电视和机顶盒、家庭网络。（5）医疗领域，如软件无线电、电疗、生命科学。1.4FPGA/CPLD的设计流程VHDL、Verilog1.5Altera的CPLD/FPGA编程及配置01JTAG：02主动（AS）配置方式03被动（PS）配置方式04使用IEEEStd1149.1JTAG引脚来完成配置.05由FPGA主动输出控制和同步信号给Altera06专用的一种串行配置芯片。07系统中其它设备发起并控制配置过程，这些设备08可以是Altera的配置芯片，或是单板上智能设备，09如微处理器、CPLD等。表一AlteraFPGA系列器件的配置方式配置方式器件系列StratixⅡStratixStratixGXCycloneⅡCycloneAPEXⅡAPEX20KAPEX20KEAPEX20KCMercuryACEXⅡFLEX10KFLEX10KEFLEX10KAFLEX6000PS√√√√√√√√√√AS√√√FPP√√√PPS√√√√PPA√√√√√√√PSA√JTAG√√√√√√√√√PS（被动串行），PSA（被动串行异步），PPS（被动并行同步）PPA（被动并行异步），FPP（快速被动并行）配置芯片当FPGA正常工作时，其配置数据存储在SRAM中，而SRAM有易失性，故每次加电配置数据都必须重新载入。Altera为设计者提供了一系列配置器件来存储配置数据。普通型配置器件：容量较小增强型配置器件:容量较大AS串行配置器件EPC1441(0.4M)、EPC1(1M)和EPC2(1.6M)，前两者不可擦写EPC4(4M)、EPC8和EPC16EP