第9章 FPGA可编程逻辑器件ppt课件.ppt

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1、可编程逻辑器件厂商AlteraXilinxLatticeACTEL随着可编程逻辑器件应用的日益广泛，许多IC制造厂家涉足PLD/FPGA领域。目前世界上有十几家生产CPLD/FPGA的公司，最大的三家是：ALTERA，XILINX，Lattice，其中ALTERA和XILINX占有了60%以上的市场份额。1。ALTERA：九十年代以后发展很快，是最大可编程逻辑器件供应商之一。主要产品有：MAX3000/7000,FLEX10K,APEX20K，ACEX1K，Stratix，Cyclone等。开发软件为QuartusII。2。XILIXN：FPGA的发明者，老牌FPGA公司，是最大可编程逻辑器

2、件供应商之一。产品种类较全，主要有：XC9500，Coolrunner，Spartan,Virtex等。开发软件为ISE。通常来说，在欧洲和美国用Xilinx的人多，在日本和亚太地区用ALTERA的人多。全球PLD/FPGA产品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以讲Altera和Xilinx共同决定了PLD技术的发展方向。3。Lattice：Lattice是ISP技术的发明者,ISP技术极大的促进了PLD产品的发展，与ALTERA和XILINX相比，其开发工具略逊一筹。中小规模PLD比较有特色，1999年推出可编程模拟器件。99年收购Vantis（原AMD子公司）,成为第三大

3、可编程逻辑器件供应商。2001年12月收购agere公司（原Lucent微电子部）的FPGA部门。主要产品有ispMACH4000，EC/ECP,XO,XP以及可编程模拟器件等4。ACTEL：反熔丝（一次性烧写）PLD的领导者，由于反熔丝PLD抗辐射，耐高低温，功耗低，速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。ALTERA和XILINX则较少涉足军品和宇航级市场。ACTEL在中国地区代理商是裕利（科汇二部)和世强电讯概九十年代以后发展很快，最大的可编程逻辑器件供应商之一左图：位于硅谷圣侯塞的ATERA总部1、开发软件MAX+PLUSII普遍认为MaxplusII曾经是最优秀的PLD开发平台之一

4、，适合开发早期的中小规模PLD/FPGA,目前已经由QuartusII替代，不再推荐使用。QuartusIIAltera新一代FPGA/PLD开发软件，适合新器件和大规模FPGA的开发，已经取代MaxplusII。SOPCBuilder:配合QuartusII，可以完成集成CPU的FPGA芯片的开发工作DSPBuilder:QuartusII与Mathlab的接口，利用IP核在Mathlab中快速完成数字信号处理的仿真和最终FPGA实现软件下载目前有两种免费软件可以下载：1.MaxplusIIBaseline版，支持30,000门以下所有设计,支持原理图,AHDL语言，支持波形仿真,时间分析

5、,编程下载.约40M,目前已经不推荐使用，建议使用QuartusIIWeb版2.QuartusIIWeb版免费下载支持Altera绝大多数器件设计,支持原理图,HDL语言，支持波形仿真,时间分析,编程下载，和全版本的功能相差不大Altera器件的命名EP1M120F484C7A器件类型封装形式工作温度引脚数目速度等级可选后缀器件系列图5.2APEX20KC、APEXⅡ、Mercury、Excalibur和Stratix系列器件的命名方法1.MAXⅡ器件近15年CPLD发展和创新的基础上，Altera推出了低成本的CPLD--MAXⅡ系列器件，这些器件采用新的查找表(LUT)体系，采用TSMC

6、的0.18μm嵌入Flash工艺。MAXⅡ系列上一代MAX产品相比，成本降低了一半，功耗只有其1/10，同时保持了MAX系列原有的瞬态启动、单芯片、非易失性和易用性。新的系列器件容量翻了两番，性能是上一代MAXCPLD的两倍多，使消费类、通信、工业和计算机产品的设计者能够采用MAXⅡ器件替代昂贵和不够灵活的小型ASIC。MAX Ⅱ系列器件的主要特征。1.成本优化的架构传统上，CPLD由基于宏单元的逻辑阵列块(LAB)和特定的全局布线矩阵组成。这种基于宏单元的架构，随着逻辑密度的增加，布线区域呈指数增长，因此当密度大于512宏单元时，不具有高效的可升级性(见图1.1)。图1.1低成本的MAXⅡ

7、架构占用更小的裸片面积在传统的CPLD架构中，随着LAB数量的增加，布线资源指数性增长，布线资源占据了裸片面积的主导地位。而MAX ⅡCPLD架构中，随着LAB数量的增加，布线仅呈线性增长，因而可获得更多的裸片面积。新型MAXⅡCPLD架构包括基于LUT的LAB阵列、非易失性Flash存储器块和JTAG控制电路(见图1.2)。图1.2MAX Ⅱ器件平面图2低功耗MAXⅡ器件是动态功耗较低的CPLD。图1.3给