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可编程逻辑器件和VHDL设计 技术（三） 北京理工大学雷达技术研究所 陈禾 反熔丝的多路开关类型FPGA • FPGA主要有两类逻辑功能块的构造： – SRAM查找表类型 • SRAM— 查找表类型FPGA 允许器件被制造以后再被加载 和修改，因此具有可再编程和系统内再编程(ISP)的性能， 但是，由于决定器件逻辑功能和互连关系的配置程序是存 储在静态存储器中的，掉电时静态存储器的内容会丢失， 因此每次加电时要把配置程序加载进芯片中。 – 反熔丝的多路开关类型 • Actel 的ACT 系列和Quicklogic 的pASIC 系列FPGA属于反熔 丝的多路开关类型，由于反熔丝是一种双端非丢失的一次 性可编程元件，所以这类器件是一次性可编程和非丢失性 的FPGA 。 SRAM查找表类型 反熔丝的多路开关类型FPGA 反熔丝的多路开关类型FPGA • 在Actel 的多路开关型结构中，基本单元是基 于一个多路开关的积木块。利用多路开关的特 性，在多路开关的每个输入接到固定电平或输 入信号时，可实现不同的逻辑功能，例如，具 有选择输入s和输入a和b 的二到一多路开关，输 出为 f sa +s b 。当置b为逻辑零时，多路开 关实现与的功能；当a逻辑1时，多路开关实现 或的功能： f s +b 。大量的多路开关和逻辑 门连接起来，可以构成实现大量函数的逻辑块。 反熔丝的多路开关类型FPGA 反熔丝的多路开关类型FPGA 反熔丝的多路开关类型FPGA • QuickLogic 的FPGA逻辑单元由两个六输入与门、四个 两输入与门、六个二选一多路选择器和一个具有异步 置位及复位的D触发器组成。 • 逻辑单元有包含寄存器控制线在内的29个扇入，并适 合高达16个同时输入的宽范围的函数，这样高的逻辑 容量和扇入具有用单级逻辑延时满足许多用户需要的 功能。 • D触发器可以配置。 • 宽的门容量、一个内部寄存器和构成附加寄存器的能 力相结合使得逻辑单元实际上适合于高速状态机、移 位寄存器、编码器、译码器、判优的及算术的逻辑和 各种计数器等的设计。 Altera产品介绍 • 开发软件 – MAX+PLUSII 普遍认为MaxplusII 曾经是最优秀的PLD开发平 台之一，适合开发中小规模PLD/FPGA, 目前已经由QuartusII替 代 – QuartusII 新一代FPGA/PLD开发软件，适合新器件和大规模 FPGA 的开发，将逐步取代MaxplusII 。 – HDL综合工具: Altera公司为MaxplusII 的用户开发了MaxplusII Advance Synthsis这样一个工具，安装后可以直接使用，是 MaxplusII 的一个插件，用这个插件进行语言综合，比直接使 用MaxplusII综合的效果好。QuartusII 内部已经集成了一个非 常好的综合器，效果大大优于MaxplusII – SOPC Builder :配合QuartusII，可以完成集成CPU 的FPGA芯片 的开发工作 – DSP Builder: QuartusII与Mathlab 的接口，利用IP核在Mathlab 中快速完成数字信号处理的仿真和最终FPGA实现 Altera产品介绍 • 芯片介绍： – MAX7000S/AE ，MAX3000A ： 5v/3.3vEEPOM工艺PLD ，是ALTERA公司 销量最大的产品，从32个到1024个宏单元。 MAX3000A是Altera公司99年推出的3.3v 低 价格EEPOM工艺PLD,从32个到512个宏单