《FPGA技术小结教案》PPT课件

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1、FPGA技术小结<集成电路设计>课程朱明程教学目标整理和归纳FPGA的分类原理、FPGA的应用设计方法学;对前述课程的有关FPGA的基本理论和设计流程、设计技术的关键点给出整体的综合的归纳和小结;为顺利进入应用设计实验，奠定基础。主要内容FPGA分类原理的小结FPGA应用设计方法的小结国内外FPGA专业网站的名称、有关专业书籍FPGA应用设计实验附录:实验题目FPGA分类原理的小结不同编程原理的分类特征不同规模的分类特征系统级平台FPGA器件的主要特征三类主流FPGA的比较表功能名称编程开关相对功耗可编程的灵活性系统时延系统资源的利用率SRAMFPGASRAM挥发性小大不可预测相对

2、高FLASH（EEPROM）CPLDFLASH非挥发性大最小可预测不高反熔丝FPGA无源开关一次性最小最大不可预测最高100%目前FPGA的发展方向大规模系统级低电压绿色器件专用功能器件模拟/数字混合FPGA局部重构、自重构、动态重构器件自重构自适应器件FPGA应用设计方法的小结设计流程应用设计的基本点设计流程的关键点综合概念与设计技巧设计流程设计输入设计实现设计下载前后仿真器件应用设计的基本点EDA工具IP及元件库资源目标下载板（硬件实验目标）设计流程的关键点设计输入设计实现设计仿真设计下载综合概念与设计技巧逻辑资源优化综合的概念根据约束条件的电路构成优化器件的选择原则流水线技术

3、低功耗设计原则组合门控的影响国内外FPGA专业网站的名称、有关专业书籍http://www.xilinx.com/xlnx/xweb/xil_publications_display.jspcategory=Publications/FPGA+Device+Families/Spartan-3www.edacn.net/html/bbs.htmlwww.fpga.com.cn西安电子科大出版社褚振勇等编FPGA应用设计实验实验题目实验一随机数发生器的原理分析与设计实现实验二四位乘法器的设计，要求用两种不同的电路实现．实验的安排实验报告需要注意的要点附录课堂教学

4、提问：FPGA的主要三种分类，试列其主要特征？分别分析比较三类FPGA在编程灵活性、资源利用率、时延特性方面的优劣和原因现代大规模的FPGA中，其DLL、BMEM、PIO等特征说明试述你知道的设计输入方法，主流的档案格式是？试述设计实现的参数指引和条件约束为何功能仿真正确的电路，在设计实现后的时延仿真时，可能出现逻辑错误，分析主要原因，罗列解决方法。不同编程原理的分类特征SRAMFPGAFLASH（EEPROM）CPLD反熔丝FPGA返回SRAMFPGA特征：挥发性的MEM工作时一般外接PROM系统时延不可预测结构图SRAM开关图返回SRAMFPGA结构图返回SRAM开关图返回FL

5、ASH（EEPROM）CPLD特征：非挥发MEM工作时不需外接配置系统时延可预测结构图MACROCELL图返回FLASH（EEPROM）CPLD结构图返回MACROCELL图返回反熔丝FPGA特征：无源开关（一次性可编程）工作时不需外接配置系统时延不可预测功耗相对低结构图反熔丝图返回反熔丝FPGA结构图返回反熔丝图返回不同规模的分类特征小规模FPGA（低价格、特色化专门应用、低功耗）大规模FPGA（专用功能模块、低功耗、IP库、DSP库）系统级平台FPGA（内置CPU核、总线结构、软硬件协同设计）返回系统级平台FPGA器件的主要特征（1）功能模块DLL模块BRAMPIOBANK内部

6、CPUDSPIP模块（2）低电压低功耗绿色器件（3）PSOC系统软硬件协同设计CPU核总线结构返回软硬件协同设计返回Compiler/Linker(Simulator)CCodeDebuggerData2BlockRAMBitstreamStandardEmbeddedSWDevelopmentFlowStandardFPGAHWDevelopmentFlowSynthesizerPlace&RouteSimulatorVHDL/VerilogMicroBlazecodeinSpartan-3on-chipmemory??DownloadtoFPGAObjectCodeEmbedd

7、edDevelopmentKitDLL模块返回CLKINCLKOUTProgrammableDelayLineControlLogicCLKFBClockDistributionCLKINCLKOUTProgrammableOscillatorControlLogicCLKFBClockDistributionCLKINBRAM返回BlockRAMSpartan-3TrueDual-PortBlockRAMPortAPortBPIOBANK返回Singleended