XILINX-FPGA数字系统设计01FPGA介绍

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1、第一讲XILINX-FPGA数字系统设计介绍liangzhang@xidian.edu.cn内容介绍1、FPGA特性及功能介绍2、XILINX公司简介及其FPGA产品介绍3、XILINX-FPGA开发环境介绍4、基于XILINX-FPGA的硬件逻辑设计介绍5、基于XILINX-FPGA的嵌入式系统设计介绍6、课程安排介绍2021/9/18西安电子科技大学-软件学院2一FPGA特性及功能介绍-FPGA发展历史早期的可编程器件，包括：可编程只读存储器PROM（ProgrammableReadOnly

2、Memory）；特点在于：一是只能进行一次编程二是空白PROM价格低廉，高成本ROM制作之前的数据原型测试的最佳选择紫外线可擦除只读存储器EPROM（ErasableProgrammableReadOnlyMemory）；特点在于：可进行多次编程只读，EPROM芯片，命名时一般以27开头，前面添加生产厂商，如TMS27C512-602021/9/183西安电子科技大学-软件学院一FPGA特性及功能介绍-FPGA发展历史电可擦除只读存储器EEPROM（ElectricallyErasablePro

3、grammableReadOnlyMemory）；特点在于：一是可多次编程二是可在线编程，常用操作接口方式I2C,SPI接口20世纪70年代，出现可编程阵列逻辑(PAL,ProgrammableArrayLogic)和可编程逻辑阵列(PLA,ProgrammableLogicArray)PAL，命名规则PAL16L8-2CJ，包括输入数，输出数，输出方式，速度，功耗，封装形式，温度2021/9/18西安电子科技大学-软件学院420世纪80年代，Altera与Xilinx公司分别推出CPLD(Co

4、mplexProgrammableLogicDevice)和FPGA器件(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)FPGA生产厂商AlteraXILINXLatticeActelCypress2021/9/185西安电子科技大学-软件学院一FPGA特性及功能介绍-FPGA发展历史基于查找表技术采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合适的芯片FPGA可作为其他全定制或半定制ASIC电路的中试样片FPGA内部拥有丰富的触发器和I/O引脚FPGA是A

5、SIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容（高低电平标准不一）2021/9/18西安电子科技大学-软件学院6一FPGA特性及功能介绍-FPGA特性及优势FPGA主要结构FPGA由可配置逻辑模块CLB(ConfigutableLogicBlocks)、输入输出模块IOB(Input/OutputBlocks)和互连资源ICR(InterconnectCapitalResource)以及一个用于存放编程数据的静态存

6、储器SRAM组成。其中CLB的基本组成单元为Slice(由查找表和触发器构成的单元)2021/9/187西安电子科技大学-软件学院一FPGA特性及功能介绍-FPGA主要结构e.gSpartan-II系列2021/9/188西安电子科技大学-软件学院一FPGA特性及功能介绍-FPGA主要结构二XILINX公司及其FPGA产品Xilinx公司成立于1984年，首创了现场可编程逻辑阵列(FPGA)这一创新性的技术，并于1985年首次推出商业化产品。目前Xilinx满足了全世界对FPGA产品一半以上的需

7、求。传统的半导体公司仅有几百个客户，而Xilinx在全世界有7500多家客户以及50000多个设计开端，其中包括EMC、IBM、Nokia、Motorola、Siemens、Sony、SunMicrosystem、CiscoSystems等等。总部设于加利福利亚圣何塞市，为NASDAQ上市公司。2021/9/189西安电子科技大学-软件学院二XILINX公司及其FPGA产品作为全球领先的可编程逻辑完整解决方案供应商，其研发、制造并销售范围广泛的高级集成电路、软件设计工具(ISE12.3官方发布最

8、高版本)以及作为预定义系统级功能的IP(IntellectualProperty)核。客户使用Xilinx及其合作伙伴的自动化软件和IP核对器件进行编程，从而完成特定的逻辑操作。财富杂志2003年“100家最适合工作的企业”排名中，Xilinx名列第四位，并被广泛认为是半导体行业中管理最佳、财务状况良好的高科技企业。旧金山编年史也把Xilinx选为硅谷最适合工作的五十家企业之一。2021/9/1810西安电子科技大学-软件学院二XILINX公司及其FPGA产品-spartan系列产品分类Spar