电子与通信工程系 上节回顾.pptVIP

上节回顾 集成电路与EDA发展史 EDA的目标-集成电路的种类 Top-down设计思想 VHDL简介 可编程逻辑器件发展历程 进位链 FPGA与CPLD对比 * Mentor Modelsim Cadence ： NC-Verlog/NC-VHDL/NC-SIM HDL仿真软件 对设计进行校验仿真，包括布线以前的功能仿真（前仿真）和布线以后包含延时的时序仿真（后仿真），对于一些复杂的HDL设计可能需要这些软件专业的仿真功能。 SYNOPSYS VCS Aldec ： ActiveHDL * * (4) 可编程连线阵列 不同的LAB通过在可编程连线阵列(PIA)上布线，以相互连接构成所需的逻辑。 专用输入、I/O引脚以及宏单元输出都连接到PIA PIA信号布线到LAB的方式 * (4) 可编程连线阵列 不同的LAB通过在可编程连线阵列(PIA)上布线，以相互连接构成所需的逻辑。 PIA信号布线到LAB的方式 * (5)I/O控制块 * 1.3.1 查找表 1.3、FPGA的结构与工作原理 FPGA：现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array) 查找表（Look-Up-Table)简称为LUT，LUT本质上就是一个RAM。 目前FPGA中多使用4输入的LUT，所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16x1的RAM。 * FPGA查找表单元内部结构 MUX * 1.3.2 Cyclone/CycloneII系列器件的结构与原理 Cyclone/CycloneⅡ系列器件是Altera公司的一款低成本的、高性价比的FPGA，它的结构和工作原理在FPGA中具有典型性。 Cyclone与CycloneⅡ系列器件的基本结构、原理类似。 Cyclone系列器件主要有以下部分组成： 逻辑阵列块LAB、嵌入式存储器块、I/O单元、嵌入式硬件乘法器、锁相环PLL等。 * Cyclone LE结构图 查找表 进位链 寄存器 * * Cyclone LE普通模式 适用于普通组合逻辑 * * Cyclone LE动态算术模式 适用于实现加法器、计数器等运算部件 * * Cyclone LAB结构 局部互联：连接同一个LAB内的LE 左侧LAB，PLL M4KRAM块，IO也可驱动 * * LAB阵列 * * LAB控制信号生成 * * 快速进位选择链 * * LUT链和寄存器链的使用 * LVDS连接 Low-Voltage Differential Signaling 低压差分信号 * 1.4、CPLD/FPGA生产商 ALTERA CPLD： MAX7000/S/A/B系列：EPM7128S MAX9000/A系列 MAX3000系列： MAXII系列：EPM240(570,1270,2210)/G MAXIII系列：EPM240(570,1270,2210)/G FPGA： FLEX系列：10K、10A、10KE，EPF10K30E APEX系列：20K、20KE EP20K200E ACEX系列：1K系列 EP1K30、EP1K100 STRATIX系列：EP1S10(20,25,30,40,50,60,80,120) CYCLONE系列：EP1C3(4,6,12,20) StratixGX系列 CYCLONEII系列：EP2C5(8,20,35,50,70) STRATIXII系列： EP2S15(30,60,90,130,180) CYCLONEIII系列：EP3C5(10,16,25,40,55,80,120) STRATIXIII系列： EP3SL15(50,70,110,150,200,340) * XILINX CPLD： FPGA： XC9500系列：XC95108、XC95256 XC3000系列， XC4000系列， XC5000系列 Virtex系列,VirtexII系列 SPARTAN系列：XCS10、XCS20、XCS30 SPARTANII系列 LATTICE CPLD： FPGA： ispMACH4000V/B/C/Z系列 MachX0系列 ispLSI系列 LatticeEC/ECP系列 LatticeXP系列 * 其他PLD公司： ACTEL公司： ACT1/2/3、40MX ATMEL公司：ATF1500AS系列、40MX CYPRESS公司 QUIKLOGIC公司 SO MUCH IC！ FPGA CPLD * 1.5、CPLD与FPGA的编程与配置 ALTERA ByteBlaster（MV）下载接口