可编程逻辑器件简答.doc

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1、可编程逻辑器件简答1.简述CPLD/FPGA的几种配置模式?每种配置模式的基本特点是什么?答:载入配置数据的方式有三种:JTAG方式;主动配置方式和被动配置方式。（1）JTAG方式是由JTAG命令来配置CPLD/FPGA器件的方式。（2）主动配置方式由器件引导配置操作过程，它控制着外部存储器和初始化过程。（3）被动配置方式由系统中的其他设备发起并控制配置过程。FPGA器件在配置过程中完全是被动的，它仅输出一些状态信号来配合配置过程。2.大规模可编程逻辑器件的编程工艺包括哪几种类型;并说明各自的特点？答:可编程逻辑器件按照编程

2、工艺分为以下六种类型：（1）熔丝型器件，根据设计的熔丝图文件来烧断对应的熔丝，达到编程的目的。（2）反熔丝型器件，在编程处通过击穿漏层使得两点之间导通。（3）UEPROM型器件（紫外线擦除电可编程逻辑器件），此类器件用较高的编程电压进行编程，当需要再次编程时，用紫外线进行擦除，可多次编程。（4）E2PROM型器件(电可擦写编程器件)，这是对EPROM工艺的改进，不需要紫外线擦除，而是直接用电擦除。（5）SRAM型器件（查找表结构的器件），这种编程方式可进行任意次数的编程，在编程速度、编程要求上要优于前四种器件，SRAM型器件

3、的编程信息存放在RAM中，在断电后就丢失了，再次上电需要再次编程，需要专用器件来完成这类配置操作。（6）Flash型器件，可以实现多次编程，且能做到掉电后无需重新配置。另一种解法：目前常见的大规模可编程逻辑器件的编程工艺有下面3种：（1）基于电可擦除存储单元的E2PROM或FLASH技术。CPLD一般采用此技术进行编程。CPLD被编程后改变了电可擦除存储单元中的信息，掉电后可保持。（2）基于SRAM查找表的编程单元，对该类器件，编程信息是保存在SRAM中的，SRAM在掉电后编程信息立即丢失，在下次上电后，需重新载入编程信息。

4、因此，该类器件的编程一般称为配置。大部分FPGA采用此种编程工艺。（3）基于反熔丝编程单元。反熔丝技术编程时一次可编程的。相比之下，电可擦除编程工艺的优点是编程后信息不会因掉电而丢失，但编程次数有限，编程速度不快。SRAM型的FPGA配置次数为无限，在加电时可随时更改逻辑，但掉电后芯片中的信息随即丢失，每次上电必须重新载入信息，下载信息的保密性不如前者。3.按照结构类型划分，可编程逻辑器件有哪几种类型，并简述它们各自的特点？答:（1）乘积项结构器件。其基本结构与“与——或阵列”的器件相同。（2）查找表结构器件。其基本结构类似

5、于“门阵列”的器件，他又简单的查找表组成可编程逻辑门，再构成阵列形式。4.什么是半定制设计方法，半定制设计法按实现方法不同可分为几种类型？答:半定制是一种约束性设计方式。约束的主要目的是简化设计、缩短设计周期、降低设计成本和提高芯片成品率。半定制法按逻辑实现的方式不同分为门阵列法、标准单元法和可编程逻辑器件法三种。5.简述什么是被动配置方式，被动配置方式包括哪几种具体方式，各自特点是什么？答:被动配置方式由系统中的其他设备发起并控制配置过程。FPGA器件在配置过程中完全是被动的，它仅输出一些状态信号来配合配置过程。被动配置方

6、式又细分为：被动串行、被动串行异步、被动并行同步、被动并行异步和快速被动并行。被动串行配置方式是将配置数据从存储器中读出，写入到FPGA的配置数据接口DATA0上，数据由配置时钟DCLK的上升沿打入FPGA，每一个配置时钟周期输入1彼特数据。被动串行异步配置方式就是将配置数据从存储器中读出，写入到FPGA的串行输入数据接口上，整个配置过程由异步控制信号来控制。被动并行同步配置方式是将配置数据从存储器中读出，写入到FPGA的秉性输入数据接口上，即在第一个配置时钟信号的上升沿江一个字节的数据锁存，然后由随后的8个配置时钟的下降沿

7、将该字节数据一位一位移入到FPGA中。可见，此种配置方式速度较低。被动并行异步配置方式是将配置数据从存储器中读出，写入到FPGA的并行输入数据接口上，整个配置过程由异步控制信号来控制快速被动并行是将配置数据从存储器中读出，写入到FPGA并行数据输入接口上，数据由配置时钟DCLK大家上升沿打入FPGA，每一个配置时钟周期输入1字节数据，故此方式的配置速度较快。6.简述CPLD与FPGA的异同点？答:根据结构特点和工作原理，CPLD和FPGA的分类方法是：以乘积项结构方式构成逻辑行为的器件称为CPLD，以查找表法结构方式构成逻辑

8、行为的器件称为FPGA。FPGA和CPLD都是可编程ASIC器件，同时，对用户而言，CPLD和FPGA的设计流程是相似的。它们有很多共同特点，由于CPLD和FPGA硬件结构上的差异，使得它们具有各自的特点：（1）在结构工艺方面，CPLD多为乘积项结构，工艺多为EECMOS，也包含EEPRO