FPGA的介绍特点等

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FPGA 是在1984 年由Xilinx 公司所发明，从简单的胶合逻辑(Glue logic) 晶片，演变为可取代客制的特定应用积体电路(ASIC) 与处理器，适用于讯号处理与控制应用。这篇文章将介绍FPGA，并说明FPGA 的特点。

什么是FPGA?

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

最笼统来说，FPGAs 即为可再程式化的晶片。透过预先建立的逻辑区块与可程式化路线，不需更改面包板或焊锡部分，就可以设定这些晶片以建置客制硬体功能。

FPGA应用

FPGA是一种可以重复改变组态的电路，可让用户进行编程的逻辑闸组件，特别适用于产品开发时不断变更设计的应用，以有效加速产品上市时间。 FPGA的逻辑闸特性，可依设计者的需要加以改变，并提供各种基本功能。

在过去，工程师必须深入了解数位硬体设计，才能够使用FPGA 技术。然而，高阶设计工具的新技术可针对图形化程式区或C 程式码，转换为数位硬体电路，即变更了FPGA 程式设计的规则。目前以硬体描述语言（Verilog 或VHDL）描述的逻辑电路，可以利用逻辑综合工具软件，快速地烧录至FPGA 上进行测试，这一过程是现代集成电路设计验证的技术主流。这些可编程逻辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑闸数字电路或者更复杂一些的组合逻辑功能，比如译码器等。

FPGA 整合了ASIC 与处理器架构系统的最佳部分，使FPGA 晶片可应用于所有产业。 FPGA 具有硬体时脉的速度与可靠性，且其仅需少量即可进行作业；可降低客制化ASIC 设计的费用。可重新程式设计的晶片，具有与软体相同的弹性，却不受限于处理核心的数量。

FPGA特点

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。 FPGA的基本特点主要有：

１）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。

２）FPGA 不需使用作业系统，并将产生问题的机会降至最低，以平行执行功能与专属精密硬体执行作业。

３）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片，是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

目前FPGA的品种很多，有Xilinx的XC系列、TI公司的TPC系列、Altera公司的FIEX系列等。

FPGA vs. MCU

微处理机(MCU)其实是一套客制化并高度集成的小型电脑，而FPGA则是一组组可以自由连接的逻辑单元，两者的本质上已经非常不相同。 FPGA的目标市场是一些专属精密硬体的执行作业，对硬件要求非常高，例如军用机械控制等。而MCU则是针对一般电子消费品而建立的解决方案。

硬件设计上FPGA比MCU自由很多，FPGA因应不同应用针对地自由编排逻辑单元，只要需要的逻辑闸不超过限制，FPGA一定可以达到你的要求。MCU因为是一套完整的运算架构，所以设计上，理应比FPGA省电。对比之下，FPGA的开发时间亦都会比使用MCU长很多，但是因为两者的目标市场完全不同，其实之间其实并无直接比较的地方。

此外，与微处理机(MCU)　不同的是，FPGA 为实际的平行架构，因此不同的处理作业并不需要占用相同资源。每个独立的处理作业均将指派至专属的晶片区块，不需影响其他逻辑区块即可自动产生功能。因此，当新增其他处理作业时，应用某部分的效能亦不会受到影响。

将来

嵌入式系统发展朝着小体积、低功耗、高性能的趋势发展。 MCU、DSP 和FPGA 三种处理器在现代嵌入式系统中扮演的角色呈现三分天下的局面,它们各自具有独特的优势而在某方面又略显不足。以8051系列单片机和ARM微处理器为代表的MCU家族因丰富的软件系统支持在控制和处理人机接口领域占据绝对的领先地位；然而在海量数据处理方面却被DSP 占尽了风头；FPGA 在高速复杂逻辑处理方面独占风骚,并且最近异军突起,凭借其超大规模的单芯片容量和硬件电路的高速并行运算能力，在信号处理方面也显示出突出的优势。因而,MCU、DSP 、FPGA 的结合将是未来嵌入式系统发展的趋势。

厂商

Xilinx是全球第一大FPGA供应商。 FPGA的发明者， Fabless无生产线半导体商业模式的创立者。 Xilinx 也是全球第一款28nm产品的推出者， 全球第一个All Programmable 3D IC的推出者， 第一个All Programable SoC的推出者。 Xilinx 和Altera 是目前FPGA 的领先厂商。

ACTEL 基于Flash架构的FPGA,单芯片，低成本，高可靠性，高安全性，低功耗

Lattice Semiconductor 提供有SRAM 以及非易失、基于flash的FPGA

Achronix Semiconductor 有在开发中非常快的FPGA

┗SKY┛

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High哥

很想学习者东西啊!!!!