FPGA器材结构
1、可编程逻辑门阵列,由最小单元LE组成。
2、可编程输入输出单元IOE。
3、嵌入式RAM块,为M4K块,每个的存储量为4K,掉电丢掉。
4、布线网络。
5、PLL锁相环,EP4CE6E22C8N最大的倍频至250MHz,这也是该芯片的最大作业频率。
FPGA芯片的工艺结构
1、根据SRAM结构的FPGA
现在最大的两个FPGA厂商Altera公司和Xilinx公司的FPGA产品都是根据SRAM工艺来完成的。这种工艺的长处是能够用较低的成原本完成较高的密度和较高的功能;缺陷是掉电后SRAM会失掉一切装备,导致每次上电都需求从头加载。
从头加载需求外部的器材来完成,不只增加了整个体系的本钱,而且引入了不稳定要素。加载进程简单受外界搅扰而导致加载失利,也简单受“监听”而破解加载文件的比特流。
尽管根据SRAM结构的FPGA存在这些缺陷,可是由于其完本钱钱低,被广泛使用在各个范畴,尤其是民用产品方面。
2、根据反熔丝结构的FPGA
现在FPGA厂商Actel公司的FPGA产品都是根据反熔丝结构的工艺来完成的,这种结构的FPGA只能编程一次,编程后和ASIC相同成为了固定逻辑器材。QuickLogic公司也有相似的FPGA器材,首要面向军等第使用商场。
这样的FPGA失掉了重复可编程的灵活性,可是大大进步了体系的稳定性,这种结构的FPGA比较合适使用在环境严苛的场合,如高振荡、强电磁辐射等航空航天范畴。一起,体系的保密性也得到了进步。这类FPGA由于上电后不需求从外部加载装备,所以上电后能够很快进入作业状况,即“瞬间上电”技能,这个特功能够满意一些对上电时刻要求严苛的体系。由所以固定逻辑,这种器材的功耗和体积也要低于SRAM结构的FPGA。
3、根据Flash结构的FPGA
Flash具有了重复擦写和掉电后内容非易失特性,因而根据Flash结构的FPGA一起具有了SRAM结构的灵活性和反融丝结构的可靠性。这种技能是最近几年发展起来的新式FPGA完成工艺,现在完成的本钱还偏高,没有得到大规模的使用。
从体系安全的视点来看,根据Flash结构的FPGA具有更高的安全性,硬件犯错的几率更小,并能够通过公共网络完成安全性长途晋级,通过现场处理即可完成产品的晋级换代,该功能减少了现场解决问题所需的贵重开支。
根据Flash结构的FPGA在加电时没有像根据SRAM结构的FPGA那样大的瞬间顶峰电流,而且根据SRAM结构的FPGA一般具有较高的静态功耗和动态功耗。因而,根据SRAM结构的FPGA功耗问题往往迫使体系规划者不得不增大体系供电电流,并使得整个规划变得愈加杂乱。