什么是FPGA?FPGA是什么意思

　　FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即現(xiàn)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(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。

　　FPGA工作原理

　　FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個概念，內(nèi)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(nèi)部連線(Interconnect)三個部分。現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是可編程器件。與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列(如PAL，GAL及CPLD器件)相比，F(xiàn)PGA具有不同的結構，F(xiàn)PGA利用小型查找表(16×1RAM)來實現(xiàn)組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來驅動其他邏輯電路或驅動I/O，由此構成了既可實現(xiàn)組合邏輯功能又可實現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了FPGA所能實現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程.

　　基本特點

　　1)采用FPGA設計ASIC電路(專用集成電路)，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。

　　2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。

　　3)FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I/O引腳。

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

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

　　可以說，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。

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

　　加電時，F(xiàn)PGA芯片將EPROM中數(shù)據(jù)讀入片內(nèi)編程RAM中，配置完成后，F(xiàn)PGA進入工作狀態(tài)。掉電后，F(xiàn)PGA恢復成白片，內(nèi)部邏輯關系消失，因此，F(xiàn)PGA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F(xiàn)PGA，不同的編程數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生不同的電路功能。因此，F(xiàn)PGA的使用非常靈活。

　　FPGA配置模式

　　FPGA有多種配置模式：并行主模式為一片F(xiàn)PGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片F(xiàn)PGA;串行模式可以采用串行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?！　∪绾螌崿F(xiàn)快速的時序收斂、降低功耗和成本、優(yōu)化時鐘管理并降低FPGA與PCB并行設計的復雜性等問題，一直是采用FPGA的系統(tǒng)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(fā)展，系統(tǒng)設計工程師在從這些優(yōu)異性能獲益的同時，不得不面對由于FPGA前所未有的性能和能力水平而帶來的新的設計挑戰(zhàn)。　　例如，領先FPGA廠商Xilinx最近推出的Virtex-5系列采用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(shù)量的邏輯功能、DSP、嵌入式處理和接口模塊，也讓時鐘管理和電壓分配問題變得更加困難?！　⌒疫\地是，F(xiàn)PGA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(zhàn)。不久以前，Synplicity與Xilinx宣布成立超大容量時序收斂聯(lián)合工作小組，旨在最大程度地幫助系統(tǒng)設計工程師以更快、更高效的方式應用65nm FPGA器件。設計軟件供應商Magma推出的綜合工具Blast FPGA能幫助建立優(yōu)化的布局，加快時序的收斂。　　最近FPGA的配置方式已經(jīng)多元化!

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#FPGA Fpga開發(fā)板intel Arria-10應用場景

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什么是FPGA？FPGA現(xiàn)場可編程門陣列的綜合指南

現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 是可以在制造后進行編程和重新編程以實現(xiàn)數(shù)字邏輯功能的半導體器件。

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#fpga#FPGA 可提供MIPI視頻拼接技術解決方案

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【fpga畢業(yè)設計】基于fpga電梯控制系統(tǒng)，fpga設計。#FPGA

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#硬聲創(chuàng)作季 #FPGA FPGA SoC-13 數(shù)字示波器系統(tǒng)概述-4

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#硬聲創(chuàng)作季 #FPGA FPGA SoC-06 虛擬地址映射-5

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#硬聲創(chuàng)作季 #FPGA FPGA SoC-04 DS5編寫基本C程序-1

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#硬聲創(chuàng)作季 #FPGA FPGA SoC-03 GHRD工程簡介-4

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fpga數(shù)電數(shù)電基礎

水管工發(fā)布于 2022-10-09 13:28:21

FPGA的設計原理 FPGA和CPLD的區(qū)別

FPGA采用SRAM進行功能配置，可重復編程，但系統(tǒng)掉電后，SRAM中的數(shù)據(jù)丟失，因此，需要在FPGA外加EPROM，將配置數(shù)據(jù)寫入其中，系統(tǒng)每次上電自動將數(shù)據(jù)引入SRAM中。

2022-08-10 10:12:16

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1.1.37系列FPGACLB#FPGA

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FPGA小白發(fā)布于 2022-08-01 15:52:08

零基礎入門FPGA，FPGA學習重點

“時鐘是時序電路的控制者”這句話太經(jīng)典了，可以說是FPGA設計的圣言。FPGA的設計主要是以時序電路為主，因為組合邏輯電路再怎么復雜也變不出太多花樣，理解起來也不沒太多困難。

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FPGA是什么？FPGA現(xiàn)狀？如何學習FPGA？

FPGA介紹    FPGA是現(xiàn)場可編程門陣列的簡稱，FPGA的應用領域最初為通信領域，但目前，隨著信息產(chǎn)業(yè)和微電子技術的發(fā)展，可編程邏輯嵌入式

2009-06-16 16:32:20

英特爾FPGA· FPGA領域“殿堂級”名師線上公開課將正式開講

2021年12月，英特爾FPGA中國創(chuàng)新中心 · FPGA領域“殿堂級”名師線上公開課將正式開講。

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FPGA是什么？FPGA與單片機有什么區(qū)別

二者最大的區(qū)別：單片機（無論哈佛總線結構或者馮諾依曼結構）均為取出指令-》執(zhí)行，指令是順序執(zhí)行的（即使是中斷，其發(fā)生后的中斷服務程序也是順序執(zhí)行的）；而FPGA（包括CPLD）是基于邏輯門和觸發(fā)器

2020-07-09 18:17:25

什么是FPGA_FPGA的編程技術

FPGA（Field-Programmable Gate Array），即現(xiàn)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(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。

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FPGA是什么，FPGA的性能優(yōu)勢以及市場前景分析

FPGA是什么？場效可編程邏輯閘陣列FPGA運用硬件語言描述電路，根據(jù)所需要的邏輯功能對電路進行快速燒錄。

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數(shù)字設計FPGA應用：FPGA的基本邏輯結構

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數(shù)字設計FPGA應用：FPGA概述

中國大學MOOC 本課程以目前流行的Xilinx 7系列FPGA的開發(fā)為主線，全面講解FPGA的原理及電路設計、Verilog HDL語言及VIVADO的應用，并循序漸進地從組合邏輯、時序邏輯的開發(fā)開始，深入到FPGA的基礎應用、綜合應用和進階應用。

2019-12-03 07:00:00

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數(shù)字設計FPGA應用：FPGA串口（A、B）電路設計

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對于eFPGA與FPGA SoC之間的對比分析和異同

如果說eFPGA是往SoC里面加入FPGA的話，那么FPGA SoC的概念就是在FPGA里面加上了處理器。FPGA經(jīng)過這么多年的發(fā)展，已經(jīng)不只是驗證設計的平臺，而變成了一種獨立的設計實現(xiàn)方式。FPGA可快速重配置的特點使它在許多對靈活性有要求的平臺如魚得水。

2019-09-04 16:12:32

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FPGA是什么FPGA芯片的特點工作原理和編程技術等等資料詳解

隨著半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及新興產(chǎn)業(yè)的需要，FPGA的作用逐漸突顯。相比于CPU、GPU，FPGA并不為大眾所熟知。那什么是FPGA？它有什么特點？又是如何工作的？……，讀完這篇，你就知道了！

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如何學習FPGA FPGA入門學習教程之從零開始走進FPGA世界

“FPGA 目前非?；穑鱾€高校也開了FPGA 的課程，但是FPGA 并不是每個人都適合，FPGA 講究的是一個入道，入什么道，入電子設計的道，就是說，這個過程，你得從電子設計開始，然后再學FPGA

2019-01-04 17:51:54

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如何進行FPGA設計FPGA設計向導資料免費下載

1.考慮器件的資源，包括LE，ram資源，硬件乘法器，PLL，全局時鐘網(wǎng)絡等?！】傮w來說，對于FPGA設計，資源一定要留有余量，否則最后的時序收斂會比較困難。我認為使用80%左右是比較合適的。對于資源使用量在95%以上的設計，除了時序收斂，可能還會遇到一些你想不到的問題。

2018-11-02 17:18:03

FPGA是什么？FPGA教程之FPGA系統(tǒng)設計入門電子課件免費下載

本文檔詳細介紹的是FPGA教程之FPGA系統(tǒng)設計入門電子課件免費下載主要內(nèi)容包括了：1.Xilinx片上可編程系統(tǒng)設計導論 2.MicroBlaze處理器原理3.EDK工具概述4.操作系統(tǒng)（OS）及板級支持包（BSP）概述5.基于EDK10.1和MicroBlaze處理器的設計流程

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什么是FPGA？FPGA的工作原理是什么？有哪些基礎問題？

Verilog HDL語言的語法與C語言很相似，但是它們之間有著本質的區(qū)別。C語言是基于過程的高級語言，編譯后可以在CPU上運行。而Verilog HDL語言描述的本身就是硬件結構，編譯后是硬件電路。因此，有些語句在C語言的環(huán)境中應用是沒有問題的，但是在HDL語言環(huán)境下就會導致結果不正確或者不理想。

2018-07-18 13:48:00

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為什么使用FPGA？FPGA為什么比GPU的延遲低這么多？

計算密集型任務的例子包括矩陣運算、圖像處理、機器學習、壓縮、非對稱加密、Bing 搜索的排序等。這類任務一般是 CPU 把任務卸載（offload）給 FPGA 去執(zhí)行。對這類任務，目前我們正在

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什么是FPGA？FPGA具備哪五大優(yōu)勢？

現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）技術不斷呈現(xiàn)增長勢頭，預計到2013年1全球FPGA市場將增長至35億美元。 1984年Xilinx剛剛創(chuàng)造出FPGA時，它還是簡單的膠合邏輯芯片，而如今在信號處理和控制應用中，它已經(jīng)取代了自定制專用集成電路（ASIC）和處理器。

2018-04-11 14:41:00

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