FPGA基本结构
FPGA的结构基本上由6个部分组成,分别为:可编程的输入/输出单元,基本可编程的逻辑单元,嵌入式块RAM,丰富的布线资源,底层嵌入功能单元,内嵌专用硬核
可编程的输入/输出单元:I/O单元,I表示输入(input),O表示输出(output),是芯片与外界电路接口部分,完成不同电气特性下对输入/输出信号的驱动与匹配要求
基本可编程的逻辑单元: 基本可编程的逻辑单元是可编程逻辑的主体,可以根据设计灵活地改变其内部的连接和配置,完成不同的逻辑功能,其基本上上由查找表(LUT,LOOK UP TABLE)和寄存器(Register)组成。
嵌入式块RAM:嵌入式块RAM可以配置为单端口RAM,双端口RAM,FIFO等存储结构。
丰富的布线资源:根据工艺,长度,宽度和分布位置划分为四类
第一类:是全局布线资源,用于芯片内部全局时钟和全局复位/置位的布线
第二类:长线资源,用来完成芯片BANK间的高速信号
第三类:短线资源,用于完成基本逻辑单元之间的逻辑互连和布线
第四类:分布式的布线资源,用于专用时钟,复位等控制信号
底层嵌入功能单元:内嵌功能单元主要指的是DLL,PLL,DSP等软处理核
DLL和PLL主要的功能是产生高精度,低抖动的时钟信号,一般称为锁相环,能够进行分频或者倍频
内嵌专用硬核:内嵌专用硬核是相对底层嵌入的软核来说的,指FPGA处理能力强大的硬核,等效于ASIC,为了提高FPGA的性能,芯片集成了一些专用的硬核
硬件描述语言:
VHDL:作为IEEE(电气和电子工程师协会)的工业标准硬件描述语言,在电子工程领域,称为通用的硬件描述语言,主要用于描述数字系统结构,行为,功能和接口
Verilog:在C语言的基础上发展而来的硬件描述语言,具有简洁,高效,易用的特点,支持的EDA工具多,适用于RTL级和门电路级的描述。
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