基于FPGA的硬件电路设计

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1、浅谈基于FPGA的电路设计报告人：吴爱平2005/11/13参考资料VHDL电路设计技术国防工业出版社CPLD系统设计技术入门与应用电子工业出版社基于FPGA的嵌入式系统设计西电出版AlteraFPGA/CPLD设计(基础篇)EDA先锋工作室网站：WWW.PLD.COM.CNWWW.EDACN.NETWWW.ALTERA.COM浅谈基于FPGA的电路设计FPGA概述设计过程注意事项温馨提示如果你打算5年成为高手，你可能2-3年就可以达到；如果你打算1年成为高手，你可能5年达不到。---梁肇新汇报结束，敬请批评指正！FPGA概述可编程器件发展历程及

2、现状内部结构及实现原理开发平台硬件开发语言可编程逻辑器件的发展历程70年代80年代90年代PROM和PLA器件改进的PLA器件GAL器件FPGA器件EPLD器件CPLD器件内嵌复杂功能模块的SoPC2000年PLD发展历程及现状FPGA（FieldProgrammableGatesArray）CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）三大公司全球最主要的可编程逻辑器件厂商AlteraXilinxLattice2005年第1季度（1～3月）结算公司名称销售额每股净盈亏（美元）（美元）与上年同期相比GAAP（含相当）Pr

3、oFormaXilinx,Inc.3亿9100万-3％0.19—AlteraCorp.2亿6480万＋9％0.17—LatticeSemiconductorCorp.5130万-13％-0.10-0.06ActelCorp.4400万＋4％0.060.08QuickLogicCorp.1250万＋21％0.030.03主要PLD/FPGA厂商2005年一季度销售额和盈利状况表ALTERA公司器件简介早期器件：FLEX10KLC84TC144BC356FLEX10KATC100BC356ACEX1K1K101K301K50MAX7000EPM712

4、8主流器件：MAXIIEPM2405701270CycloneEP1C3461220StratixEP1S10202530下一代器件：CycloneIIEP2C5820355070StratixIIEP2S15306090130XiLinx公司器件简介早期器件：XC3000XC4000XC9500XC9536，XC9572，XC95144主流器件：XC9500XLXC9536XL,72XLSpartan3/3LXC3S50,200,400VirtexIIXC2V40,80,250下一代器件：Spartan3EXC3S100E,250EVirtex

5、-4LX4VLX15,25,40,60SX4VSX25,35,55FX4VFX12Lattice公司器件简介早期器件：isp1000/2000/5000/8000ispLSI1016,1024,1032,1048主流器件：ispMACH4000V/B/ZispMACH4032V,64V,128V,256VispMACH4032B,64B,128B,256BispMACH4032Z,64Z,128Z,256ZLatticeEC/ECPEC1,EC3,EC6/ECP6,EC15/ECP15代理商ALTERA公司骏龙(Cytech)艾睿(Arrow)时

6、代益华(Achieva)富昌(Future)文晔(Wintech)XiLinx公司盈丰（Insight）和安富利（AVNET）Lattice公司金龙电子威建实业彦阳科技基本PLD器件的原理结构图内部结构及实现原理兰色：逻辑阵列块红色：连线资源黄色：输入输出块内部结构及实现原理基于乘积项(Product-Term)基于查找表(Look-Up-Table)基于乘积项基于查找表传统CPLD/FPGA的区别结构不同工艺不同集成度掉电情况配置电路Tpd时间POR时间主要开发平台Altera公司MAXPLUSIIQUARTUSII开发工具Xilinx公司Fo

7、undationISELattice公司ispLEVERispDesignEXPERNT第三方工具ModleSimActiveHDLSynplify/SynplifyProDebussyIPCoreSOPCBuilderDSPBuilder硬件开发语言ABELAHDLVerilogVHDLsystemC和Handle-CABEL这是一种早期的硬件描述语言。支持逻辑电路的多种表达形式，其中包括逻辑方程，真值表和状态图。ABEL语言从早期可编程逻辑器件（PLD）的设计中发展而来ABEL-HDL被广泛用于各种可编程逻辑器件的逻辑功能设计。如GAL、La

8、tticeispEXPERT,Xilinx的FOUNDATION和WEBPACK等EDA软件中。从长远来看，ABEL-HDL只会在较小的