Altera可编程逻辑器件ppt课件.ppt

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1、第2章　Altera可编程逻辑器件2.1概述2.2FPGA2.3CPLD2.4结构化ASIC2.5成熟器件2.6器件选型指南2.1概述Altera公司创立于1983年，总部位于美国硅谷圣侯塞。1984年，Altera成功开发了第一个可重复编程的逻辑器件--EP300，其第一款商业化的PLD，即Classic器件直到今天还在市场上销售。Altera分别在1988年和1992年推出了基于乘积项的MAX构架和基于查找表(LUT)的FLEX构架，并且最近又推出了更新、更强大和更高效的QuartusⅡ开发系统和广泛的IP功能

2、，进一步拓展了该公司在行业中的技术领先地位。做为世界上最大的可编程逻辑器件供应商之一，Altera把它的PLD产品分为FPGA、CPLD和结构化ASIC三个大类，其中FPGA包括Stratix、StratixⅡ、StratixⅡGX、StratixGX、Cyclone、CycloneⅡ、APEXⅡ、APEX20K、Mercury、FLEX10K、ACEX1K、FLEX6000、FLEX8000和Excalibur系列器件，CPLD包括MAXⅡ、MAX3000A、MAX5000、MAX7000、MAX9000以及Cl

3、assic系列，结构化ASIC则包括HardCopyAPEX、HardCopyStratix和HardCopyⅡ。表2.1简要介绍了Altera公司PLD器件的基本情况。表2.1Altera公司PLD器件简介表2.1Altera公司PLD器件简介表2.1Altera公司PLD器件简介图2.1Altera公司PLD器件和配置芯片的命名方法2.2FPGA2.2.1Stratix器件Altera的Stratix器件系列突破了大容量可编程逻辑器件的性能和容量瓶颈，能够将复杂设计集成到单一系统中。Stratix系列是第一款完

4、全具备模块设计方式的FPGA系列。通过QuartusⅡ设计软件，设计者能够优化和锁定每个独立设计模块的性能，即使模块移动或和其它优化的功能相集成也能够保持原有的性能。Stratix器件具有系统级的功能，为设计提供了复杂SOPC方案所需的性能、存储带宽、DSP功能和I/O性能。Stratix器件系列采用了1.5V、0.13μm全铜SRAM工艺，拥有高达79040个逻辑单元(LE)以及高达7.5M比特的RAM空间。它能够提供多达22个数字信号处理模块(DSP)，利用这些模块可实现176个嵌入式乘法器(9×9位宽度)，从

5、而消除了算术应用的性能瓶颈，能够有效地完成高性能数字滤波、快速傅立叶变换(FFT)、相关器和加密/解密，以及大量算术运算的功能，是无线通信、电信、视频和图像处理器市场的理想选择。Stratix器件支持多种I/O标准，与此同时，它的多级时钟结构、高达420MHz的工作性能以及多达12个的锁相环路(PLLs)，为用户提供了完善的时钟管理方案。1．特点Stratix系列器件的主要特点如下：*拥有10570～79040个LEs；*高达7427520比特的RAM(928440字节)；*TRiMatrix存储器由三种不同大小的

6、RAM块组成，可实现真正的双端口存储器和FIFO缓存器；*拥有专门用于实现乘法器(最高处理速度超过300MHz)、乘加器和有限冲激响应(FIR)滤波器等功能的高速DSP模块；*多达16个全局时钟，每个器件区域可访问22个时钟域；*多达12个锁相环(PLLs)，其中包括4个增强型PLLs和8个快速型PLLs，可完成频谱扩展、可编程带宽、时钟切换、实时PLL重配置和可编程相移等功能；*支持各种单端和差分I/O标准；*提供多达116个高速差分I/O通道，其中多达80个通道为实现840Mbps的操作进行了优化；*支持多种高

7、速网络和通信总线标准，包括RapidIO、UTOPIAIV、CSIX、HyperTransport技术、10Gbps以太网(XSBI)、SPI-4Phase2(POS-PHYLevel4)和SFI-4；*支持多种高速外部存储器，包括ZBTSRAM、4倍数据速率(QDR和QDRⅡ)SRAM、双倍数据速率(DDR)SDRAM、FCRAM和单数据速率(SDR)SDRAM；*支持66MHzPCI(64和32位)-6和更高速率等级的器件，支持33MHzPCI(64和32位)-8和更高速率等级的器件；*支持133MHzPCI-

8、X1.0-5速率等级的器件；*支持100MHzPCI-X1.0-6和更高速率等级的器件；*支持66MHzPCI-X1.0-7速率等级的器件；*支持多种由Altera公司及其第三方合作伙伴(AMPP)提供的IP功能模块；*支持远端配置升级。表2.2Stratix器件的性能图2.2Stratix器件内部结构框图表2.3Stratix系列器件内部的主要资源2．功能