FPGA - Vendor

on1e

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

' a% U" j" V1 X- _1 R  a  FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。FPGA的基本特点主要有：

% ~- ^( a# A- `/ a- z  1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。
- t& @* E) s5 G- l6 [# y! c
; t( z1 u# Z9 D5 U" L  2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。
2 o) T# w, R9 x; i  Z! a
; e1 `- E: m  W8 b  3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。

; Y4 T+ i/ R. P- P' L3 |$ t  4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。
: A4 f4 g7 G/ Y$ r) J; z
  5）FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。

  可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
  V3 ^( L2 k, V7 r$ l+ K5 Y
! R$ ?" E$ \) ~# p  目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
2 z% g1 ^6 c" R$ ^! t
7 u- l" w8 k- g% F2 O  FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。

7 y# F, l7 P: K' k$ C$ P+ @  加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。

& J* v9 o% G; N( K( ^, |1 {  FPGA有多种配置模式：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。
0 y0 V2 u3 z/ K2 p- g; |* t
5 M: D. J9 n0 ?3 a0 `, ?7 t      以各种类型的FPGA芯片加上实验开发需要的外围通用电路，结合实验程序，就形成FPGA开发板，可以高效快速学习FPGA开发。

ASIC(Application Specific Integrated Circuit)是专用集成电路。
) b3 ^* O% d3 `- c- Z) g2 K. @2 {8 Q; H
5 [& w3 y5 F0 E4 V' q目前，在集成电路界ASIC被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

5 }- G3 m; P* o  s2 b$ ^2 ZASIC分为全定制和半定制。全定制设计需要设计者完成所有电路的设计，因此需要大量人力物力，灵活性好但开发效率低下。如果设计较为理想，全定制能够比半定制的ASIC芯片运行速度更快。半定制使用库里的标准逻辑单元(Standard Cell)，设计时可以从标准逻辑单元库中选择SSI(门电路)、MSI(如加法器、比较器等)、数据通路(如ALU、存储器、总线等)、存储器甚至系统级模块(如乘法器、微控制器等)和IP核，这些逻辑单元已经布局完毕，而且设计得较为可靠，设计者可以较方便地完成系统设计。
4 F9 p, P2 i+ o; s4 f& i( A
现代ASIC常包含整个32-bit处理器,类似ROM、RAM、EEPROM、Flash的存储单元和其他模块. 这样的ASIC常被称为SoC(片上系统)。
* w# P  u* H2 U6 w+ [
+ f3 }; t: N* M; _( fFPGA是ASIC的近亲，一般通过原理图、VHDL对数字系统建模，运用EDA软件仿真、综合，生成基于一些标准库的网络表，配置到芯片即可使用。它与ASIC的区别是用户不需要介入芯片的布局布线和工艺问题，而且可以随时改变其逻辑功能，使用灵活。
( W; v- _5 V) h- v
FPGA（现场可编程门阵列）是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种，用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑，因而也被用于对CPU的模拟。用户对FPGA的编程数据放在Flash芯片中，通过上电加载到FPGA中，对其进行初始化。也可在线对其编程，实现系统在线重构，这一特性可以构建一个根据计算任务不同而实时定制的CPU，这是当今研究的热门领域。
( g$ H+ |- C, g+ B3 D

dsgh

作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点
& ?6 w# T  j5 v( R9 i6 _$ Z) N

Memory00

& l' z; L. O6 V( a: ~FPGA（现场可编程门阵列）是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种，用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑，因而也被用于对CPU的模拟。