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XC3000 FPGA结构图 XC3000的结构主要包括四个部分: 可编程逻辑块CLB（Configurable Logic Block） 可编程输入输出模块IOB（Input/Output Block） 可编程内部连线PI（Programmable Interconnect） 可配置存储器（SRAM阵列） 两个创新概念： 一、具有逻辑单元阵列结构LCA（Logic Cell Array），因此具有门阵列及可编程的双重特性； 二、逻辑功能的实现是通过对可配置存储器的配置来完成的 。 可编程逻辑块CLB CLB组合逻辑的三种结合方式 可编程输入输出模块IOB 可编程内部连线PI 3.3 Altera 产品结构简介 以Altera公司的FLEX 10K系列产品为例 FLEX 10K结构图 FLEX 10K系列器件主要由四部分组成 嵌入式阵列：由嵌入式阵列块（EAB :Embedded Array Block）构成 逻辑阵列：由一系列的逻辑阵列块（LAB）构成的 快速通道（FastTrack） I/O单元 EAB结构 LAB结构 LE结构 快速通道结构 I/O单元结构 其他结构特性 时钟锁定和时钟自举 集电极开路输出选择 多电压I/O接口 JTAG边界扫描 联合测试行动组（Joint Text Action Group）制定的一个用于测试硬件接口的标准。 第3章 可编程逻辑器件的工作原理 集成电路的分类(按制作方式) IC: Integrated Circuit 集成电路的分类(按集成度) 小规模集成电路(SSI: Small Scale Integrated Circuit):逻辑门10个以下或晶体管100以下; 中规模集成电路(MSI: Medium ):逻辑门10～100个,晶体管100～1000个; 大规模集成电路(LSI: Large):逻辑门100～1000个,晶体管103～104个; 集成电路的分类(按集成度) 超大规模集成电路(VLSI: Very Large):逻辑门103～104个,晶体管104～105个; 甚大规模集成电路(ULSI: Ultra Large):逻辑门105～106个,晶体管106～107个; 巨大规模集成电路(GLSI: Giga Large):逻辑门106个以上,晶体管107个以上 。 3.1概述3.1.1可编程逻辑器件的发展 早期是存储器： 只读存储器（PROM） 紫外线可擦除只读存储器（EPROM） 电可擦除只读存储器（EEPROM） PROM编程原理 其后出现了结构复杂一些的可编程逻辑器件（PLD：Programmable Logic Devices） 可编程阵列逻辑PAL门（Programmable Array Logic） 通用阵列逻辑GAL门（Generic Array Logic） 任何一个组合逻辑都可以表示为乘积项之和的形式，例如： f = (A+B)?C?D = A?C?D+ B?C?D 20世纪80年代中期开始出现 EPLD：Erasable Programmable Logic Device (类似于PAL门的扩展结构) 1985年，美国Xilinx公司推出第一个FPGA芯片 Field Programmable Gate Array 目前最主要的可编程逻辑器件有： FPGA：现场可编程门阵列 Field Programmable Gate Array CPLD：复杂的可编程逻辑器件 Complex Programmable Logic Device 组合逻辑实现方法 PT-based: 基于乘积项 Product Term-based Building Block LUT-based: 基于查找表 Look-up Table-based Building Block 基于乘积项 基于查找表 FPGA查找表单元内部结构 现场可编程性 所谓现场可编程性就是指用户任何时候都可以通过电路板上的下载电缆或硬件编程器来修改FPGA/CPLD的配置，以达到修改自己设计的目的。 FPGA/CPLD设计的一般流程 软件中的功能合并 ? 全定制IC 基于单元的IC 基于门阵列的IC 高密度的PLD 速度 ?? ? ? ? 集成密度 ?? ? ? ? 大批量的费用 ?? ?? ? ? 小批量的费用 ? ? ? ?? 投放市场时间 ? ? ? ?? 降低风险 ? ? ? ?? 未来的修改 ? ? ? ?? 开发工具 ? ? ? ?? 教学目标 ? ? ? ??