FPGA及其设计技术wan.pdfVIP

第17卷　第1期 桂　林　电　子　工　业　学　院　学　报 . 17, . 1 V o l N o 　1997年3月 JOURNAL OF GU IL IN INSTITUTE OF EL ECTRON IC TECHNOLOGY M ay. 1997　 FPGA 及 其 设 计 技 术 王　勇 ( 网络信息中心) 摘　　要 FPGA 是新一代的可编程器件, 它将定制A S IC 的高集成度、高性能的优点与用户可编程 器件(PAL , GAL ) 的方便灵活的特点结合在一起, 从而避免了用定制A S IC 的高成本、高风险、 长设计周期和使用可编程器件密度低的缺点。但由于 FPGA 的体系结构与传统的 T TL 器件 有非常大的差别, 因此其设计方法与传统的 T TL 电路有很大的不同, 必须采用适合 FPGA 体 系结构的设计方法, 才能取得比较好的设计结果。因此有必要对 FPGA 的设计方法进行讨论。 在本文中对 FPGA 设计中的时钟信号分配技术、电路构造单元选择技术、人工干预 自动布局 布线技术、采用冗余技术等进行了较详细的探讨。 关　键　词　现场可编程门阵列; 设计方法; 专用集成电路 中图法分类　T P 311. 56 引　言 电子产品市场的激烈竞争, 迫切要求电子产品设计工程师缩短开发周期, 加快产品的更新 换代, 设计出高可靠性、低造价、小体积、强功能的高性能电子产品来迎接市场挑战。近年来, 微 ( 处理器和存储器芯片的性能和集成度提高非常快, 它们与标准逻辑电路 7454 系列, 4000 ) ( 4500 系列 的技术间隙被拉得非常大。为解决这一矛盾, 产生了专用集成电路A S IC A pp lica tion Specific In tegrated C ircu it) , 目前A S IC 发展非常快, 使用A S IC 的产品在 电气性能、体 积、功耗以及技术必威体育官网网址等方面的优点是过去标准 产品所无法比拟的。 技术几渗透到 IC A S IC 一切电子技术领域, 大至航天、军事产品, 小到儿童玩具。九十年代无疑是A S IC 技术广泛普 及、发展的年代, 它在当今激烈的技术竞争起越来越重要的作用。 作为A S IC 家庭中的特殊一员的FPGA (F ield P rogramm ab le Gate A rray 现场可编程门 ) 阵列 , 自1985年由美国X IL IN X 公司发明以来, 得到非常迅速的发展, 由于它的诸多优点, 日 益受到系统设计工程师的青昧。它将定制A S IC 的高集成度, 高性能的优点与用户可编程器件 (PAL , GAL ) 的灵活方便的特点结合在一起, 从而避免了用定制A S IC 设计的高成本、高风险、 长设计周期和使用可编程器件低密度的缺点。 的诞生迎合了电子产品的发展潮流, 给系 FPGA 1996- 04- 17收稿, 1996- 11- 28修改定稿 作者　男　32岁　硕士　讲师　桂林　541004 50　　　　　　　　　　　　　　桂