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什麼是fpga

發布時間:2022-11-13 16:52:30

⑴ fpga是什麼

FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA設計不是簡單的晶元研究,主要是利用 FPGA 的模式進行其他行業產品的設計。 與 ASIC 不同,FPGA在通信行業的應用比較廣泛。

通過對全球FPGA產品市場以及相關供應商的分析,結合當前我國的實際情況以及國內領先的FPGA產品可以發現相關技術在未來的發展方向,對我國科技水平的全面提高具有非常重要的推動作用。

與傳統模式的晶元設計進行對比,FPGA 晶元並非單純局限於研究以及設計晶元,而是針對較多領域產品都能藉助特定晶元模型予以優化設計。

從晶元器件的角度講,FPGA 本身構成 了半定製電路中的典型集成電路,其中含有數字管理模塊、內嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。在此基礎上,關於FPGA晶元有必要全面著眼於綜合性的晶元優化設計,通過改進當前的晶元設計來增設全新的晶元功能,據此實現了晶元整體構造的簡化與性能提升。



⑵ FPGA具體是干什麼的

FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
【FPGA工作原理】
FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:

1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。

2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。

FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。

加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
【FPGA配置模式】
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

如何實現快速的時序收斂、降低功耗和成本、優化時鍾管理並降低FPGA與PCB並行設計的復雜性等問題,一直是採用FPGA的系統設計工程師需要考慮的關鍵問題。如今,隨著FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向發展,系統設計工程師在從這些優異性能獲益的同時,不得不面對由於FPGA前所未有的性能和能力水平而帶來的新的設計挑戰。
例如,領先FPGA廠商Xilinx最近推出的Virtex-5系列採用65nm工藝,可提供高達33萬個邏輯單元、1,200個I/O和大量硬IP塊。超大容量和密度使復雜的布線變得更加不可預測,由此帶來更嚴重的時序收斂問題。此外,針對不同應用而集成的更多數量的邏輯功能、DSP、嵌入式處理和介面模塊,也讓時鍾管理和電壓分配問題變得更加困難。
幸運地是,FPGA廠商、EDA工具供應商正在通力合作解決65nm FPGA獨特的設計挑戰。不久以前,Synplicity與Xilinx宣布成立超大容量時序收斂聯合工作小組,旨在最大程度幫助地系統設計工程師以更快、更高效的方式應用65nm FPGA器件。設計軟體供應商Magma推出的綜合工具Blast FPGA能幫助建立優化的布局,加快時序的收斂。

⑶ fpga是什麼

FPGA是一種可以通過編程來改變內部結構的晶元。一般FPGA工程師會使用硬體描述語言Verilog或者VHDL對FPGA進行「編程」,之後,再經過廠家提供的FPGA開發工具(Diamond或Radiant)的綜合、布局、布線,會產生bit文件或bin文件。

FPGA的優點

FPGA由邏輯單元、RAM、乘法器等硬體資源組成,通過將這些硬體資源合理組織,可實現乘法器、寄存器、地址發生器等硬體電路。FPGA可通過使用框圖或者VerilogHDL來設計,從簡單的門電路到FIR或者FFT電路。

FPGA可無限地重新編程,載入一個新的設計方案只需幾百毫秒,利用重配置可以減少硬體的開銷。FPGA的工作頻率由FPGA晶元以及設計決定,可以通過修改設計或者更換更快的晶元來達到某些苛刻的要求(當然,工作頻率也不是無限制的可以提高,而是受當前的IC工藝等因素制約)。

⑷ fpga是什麼意思

FPGA
開放分類: IT、電子、IC、VLSI

FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
【FPGA工作原理】
FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:

1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。

2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。

FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。

加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
【FPGA配置模式】
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

如何實現快速的時序收斂、降低功耗和成本、優化時鍾管理並降低FPGA與PCB並行設計的復雜性等問題,一直是採用FPGA的系統設計工程師需要考慮的關鍵問題。如今,隨著FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向發展,系統設計工程師在從這些優異性能獲益的同時,不得不面對由於FPGA前所未有的性能和能力水平而帶來的新的設計挑戰。
例如,領先FPGA廠商Xilinx最近推出的Virtex-5系列採用65nm工藝,可提供高達33萬個邏輯單元、1,200個I/O和大量硬IP塊。超大容量和密度使復雜的布線變得更加不可預測,由此帶來更嚴重的時序收斂問題。此外,針對不同應用而集成的更多數量的邏輯功能、DSP、嵌入式處理和介面模塊,也讓時鍾管理和電壓分配問題變得更加困難。
幸運地是,FPGA廠商、EDA工具供應商正在通力合作解決65nm FPGA獨特的設計挑戰。不久以前,Synplicity與Xilinx宣布成立超大容量時序收斂聯合工作小組,旨在最大程度幫助地系統設計工程師以更快、更高效的方式應用65nm FPGA器件。設計軟體供應商Magma推出的綜合工具Blast FPGA能幫助建立優化的布局,加快時序的收斂。

最近FPGA的配置方式已經多元化!
【FPGA主要生產廠商介紹】
1、Altera
2、Xilinx
3、Actel
4、Lattice

其中Altera和Xilinx主要生產一般用途FPGA,其主要產品採用RAM工藝。Actel主要提供非易失性FPGA,產品主要基於反熔絲工藝和FLASH工藝。

⑸ FPGA是什麼東西

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:
1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。 --2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。
目前FPGA的品種很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。
加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

⑹ 什麼是FPGA

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:
1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。 --2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。
目前FPGA的品種很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。
加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

⑺ FPGA是什麼意思

FPGA是「現場可編程門陣列」的英文縮寫。它是一種可編程邏輯器件,可以用它來實現從簡單到復雜的各種邏輯電路。例如可以實現一個反相器的邏輯功能,也可實現一個CPU的邏輯功能。具體要看設計者的設計水平了。

⑻ 什麼是FPGA,FPGA是什麼意思

FPGA(Field-Programmable Gate Array)是現場可編程門陣列的意思
FPGA是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現

⑼ FPGA是什麼

先回答第二問:
FPGA本身是沒有功能的,只有在對其編程後才起作用,如將一段實現浮點運算的HDL代碼燒到FPGA里,這時FPGA就有實現浮點運算的功能。FPGA是揮發的即掉電後,必須對其再編程才會再次獲得功能。
所以一般來說FPGA跟EEPROM在一起,EEPROM保存其編程的信息,每次上電後,用EEPROM對FPGA
進行re-program
其他:
1.FPGA不是單片機
下面是COPY過來的東西。可以看看。解釋啥是FPGA
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FPGA是英文Field-Programmable
Gate
Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
FPGA採用了邏輯單元陣列LCA(Logic
Cell
Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable
Logic
Block)、輸出輸入模塊IOB(Input
Output
Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:
1)採用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的晶元。
--2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。
3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。
4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。
5)
FPGA採用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。
可以說,FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。
目前FPGA的品種很多,有XILINX公司的Virtex系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的Stratix系列等。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,採用不同的編程方式。
加電時,FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串列模式可以採用串列PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。
最近FPGA的配置方式已經多元化!

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