第4章ALTERA的CPLD与FPGA器件解说.ppt

Altera 公司简介 Altera 公司是世界上最大的专业CPLD/FPGA公司之一。 Altera 设计的PLD器件包括 MAX/MAXⅡ系列CPLD（阵列型、EEPROM配置）、FLEX/ACEX/APEX系列FPGA（查找表技术、SRAM工艺）及Stratix/Cyclone、 StratixⅡ/CycloneⅡ系列SOPC器件。 MAX：指 Multiple Array Matrix，即多阵列矩阵。该类型器件采用E2PROM编程单元，属ISP或EPLD型CPLD。 常用的Altera 5000、7000、9000系列芯片都属于MAX型。 FLEX：指Flexible Logic Element Matrix,即灵活逻辑单元阵列。该类型器件采用SRAM编程单元，属无限次可改写、但断电后布线逻辑立即消失的FPGA器件。 目前人们常用的Altera 6000、8000、1K、10K、20K系列芯片都属于FLEX 型。 Altera 目标 可编程的解决方案 PLD 器件分类 4.1 综 述 Altera 器件性能特点 Altera公司一直致力于高密度可编程逻辑器件（CPLD /FPGA）的研发与生产。 Altera的CPLD/FPGA器件具有良好的性能、极高的密度和非常大的灵活性,它通过高集成度、多I/O引脚及最快的速度为用户的各种需求提供有效的解决方案,极大地满足了用户对“可编程芯片系统”（System on a Programmable Chip）日益增长的需求。 下图表示了Altera器件与CMOS器件的关系。 Altera SOPC器件 Cyclone Ⅱ系列参数 Altera可编程器件除了具有PLD的一般特点外,还具有改进的结构、先进的处理技术、现代化的开发工具以及多种Mega功能选用等优点。 1.高性能 Altera器件采用先进的CMOS技术,具有非常低的功耗和相当高的速度; 采用连续式互连结构,在整个芯片内提供快速、连续的信号延时; 诸如对芯片内部电路的改进也增强了系统性能。 2.高密度逻辑集成 设计人员总是希望电子器件具有尽可能高的集成度,更强的功能、最小的功率消耗、更低的价格（成本）。这就需要把更多的逻辑集成到单一芯片上来。 此外现有的设计也常需要进行二次开发或进行系统修改或升级。 高集成度的CPLD/FPGA器件能为上述要求提供很好的解决方案。 Altera器件的集成度从300门到超过1000万门,可用来设计、集成现有的各种逻辑器件,包括中、小规模及大规模标准逻辑器件、MCU、CPU、DSP及各种接口电路，直至实现单片系统（SOC）。 3. 较短的开发周期 Altera的快速、直观、易于使用的QuartusⅡ和MAX+PLUSⅡ开发系统（软件）简单、易学，功能强大，能够有效的缩短用户的开发周期。 使用QuartusⅡ或MAX+PLUSⅡ开发系统进行工程设计、编译处理、仿真校验以及对器件下载编程一般只需几分钟到几小时。 下图展示了在MAX+PLUSⅡ环境下的一个典型的CPLD开发周期图，标出了设计一个1万门规模的逻辑系统所需要的典型时间。 4.高性能价格比 Altera公司不断改进产品的开发与制造工艺,10多年积累的经验使其工艺技术及制造工艺达到业界领先,因此能够提供性价比合理的可编程逻辑器件。 5. 兆（Mega）功能模块 Altera的CPLD/FPGA器件高达数百万门的集成度,使得在单个可编程器件中实现一个完整的数字系统成为可能。 为了推进这种高集成度器件的应用,进一步缩短设计周期, Altera提供了兆功能模块并支持AMPP（Altera Megafunction Partners Program）功能。 兆功能模块具有高度的灵活性及固定功能器件所不能达到的性能,可用来实现如高速有限冲击响应（FIR）滤波器、总线协议（PCI总线）、DSP、图像处理、高速网络通讯（包括异步传输方式（ATM））、微处理器及标准外设接口电路等。 作为复杂的系统级功能,Altera的兆功能模块是由预先验证过的硬件描述语言（HDL）设计的。 兆功能模块应用范围包括从标准模块（如通用异步收/发器控制器UART）到利用PLD的特点改进的实例设计 6.在系统可编程(ISP) Altera器件的在系统可编程性(ISP)提高了设计灵活性,简化了样品制做过程及流水线生产过程,并且可以对产品进行快速而有效的现场升级。Altera的ISP使用IEEE1149.1标准的JTAG测试端口,可以在一个独立的生产过程中对器件进行编程,并可以对在板（PCB板）器件进行功能测试。 Altera器件系列 Altera公司目前提供了四大类十余个系列的CPLD产品: 1、多阵列MAX9000、MAX