現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)是在PAL、GAL、CPLD的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。它屬于一種半定制電路,與全定制電路相比,開(kāi)發(fā)成本較低,功能可擴(kuò)展,同時(shí)又提供了較多的邏輯單元。
目前,采用硬件描述語(yǔ)言(Verilog或VHDL)來(lái)描述電路邏輯成為現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列設(shè)計(jì)驗(yàn)證的主流技術(shù),然后使用相關(guān)軟件工具實(shí)現(xiàn)邏輯綜合、布局和布線(xiàn)等,之后再將生產(chǎn)的文件燒寫(xiě)到FPGA芯片上。雖然FPGA相比專(zhuān)用集成電路(ASIC)速度慢、性能低,但優(yōu)點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)難度低,而且其內(nèi)部功能可以反復(fù)修改。目前FPGA幾乎是電子系統(tǒng)中必有的部件,這是因?yàn)镕PGA方便靈活的特點(diǎn)有利于電子產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。
雖然現(xiàn)場(chǎng)可優(yōu)化CPLD和FPGA都包含大量的可編程邏輯單元,但它們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在很大的差別。與CPLD相比,F(xiàn)PGA的連接單元更多,雖然靈活卻也更加復(fù)雜;而CPLD的連接單元較少,延遲時(shí)間更加方便估計(jì)。另一個(gè)較為明顯的區(qū)別在于,F(xiàn)PGA含有內(nèi)置的如加法器和乘法器這樣的高層次模塊和存儲(chǔ)器,因此很多新型的FPGA可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)重新配置。
當(dāng)前,F(xiàn)PGA片內(nèi)的程序儲(chǔ)存方式主要有以下幾種。
1、PROM:只可以燒錄一次,不能清除內(nèi)容,是一種可編程只讀存儲(chǔ)技術(shù)。
2、EPROM:可擦除內(nèi)容的可編程只讀存儲(chǔ)器技術(shù),可經(jīng)紫外線(xiàn)照射清除內(nèi)容。
3、AnTIfuse:通常為CMOS電話(huà),并且只可燒錄一次。
4、EEPROM:可用電氣信號(hào)清除內(nèi)容的可編程只讀存儲(chǔ)器技術(shù)。
5、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM):基于靜態(tài)內(nèi)存技術(shù),系統(tǒng)內(nèi)可編程。
6、閃存(Flash):一種較為特殊的EEPROM。
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