FPGA数字系统设计（1）——初识FPGA

一、FPGA（Fild Programmable Gate Array）,即现场可编程门阵列，它的基础是PAL,GAL,CPLD可编程器件的基础上进一步发展的产物。

FPGA的特点：
1、FPGA是专用集成电路（ASIC：集成度高但完成后不可修改的一种电路设计）领域的一种半导体定制电路，既解决了定制电路的不足，有客服了原有可编程器件门电路数有限的缺点；
2、工作方式：查找表的工作方式；
3、程序语言并行执行，执行效率很高；
4、编程语言：Verilog HDL/VHDL;
5、FPGA包含了大量的IP核，方便开发。

FPGA 的类型：
Xilinx（赛灵思）
Altera（阿尔特拉，现已被Intel收购）
Lattice（莱蒂思）
Microsemi（美高森美）

FPGA的内部单元介绍
可编程IO单元：可以实现不同的电路特性设计，例如上下拉电阻，驱动电流等；
可编程逻辑单元 ：可以根据设计灵活地改变其内部连接配置，从而完成不同的逻辑功能（主要方式：查找表）；
底层嵌入单元：主要是指一些功能模式，DSP锁相环等；
嵌入式块RAM：可以被配置为RAM，ROM等常用的存储模块。
布线资源：连接的长度与工业会影响信号的驱动能力和传输速度。
硬核：DDR3\DDR2等，用来驱动外设。

二、FPGA 的开发流程

设计输入：原理图或编程语言；
RTL仿真：功能仿真；
设计综合：将语言翻译为“与”，“与或“，”或“。”非“等语言并输出逻辑网表；
布局和布线：不同的布局与布线会对程序运行有很大的影响；
门级仿真：包括门延时和布局布线延时，可以较好地反映出芯片的实际工作情况；
时序分析：检查工程舒徐是否满足设计要求。

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