EDA考试复习纲要 第二章

第二章FPGA与CPLD的结构原理

1、PLD发展历程(P28)

l20世纪70年代,熔丝编程的PROM和PLA器件是最早的可编程逻辑器件;

l20世纪70年代末,对PLA进行了改进,AMD公司推出了PAL器件;

l20世纪80年代初,Lattic发明了电可擦写的,比PLD使用更灵活的GAL器件;

l20世纪80年代中期,Xilinx公司提出现场可编程的概念,同时产出了世界上片FPGA器件。同一时期,Altera公司推出了EPLD器件,较GAL器件有更高的集成度,可以使用紫外线或电擦除;

l20世纪80年代末,Lattice公司又提出在系统可编程技术,并且推出了一系列具备在系统可编程能力的CPLD器件,将可编程逻辑器件的性能和应用技术推向了一个全新高度;

l20世纪90年代后,可编辑逻辑集成电路技术进入飞速发展时期。器件的逻辑门数超过了百万门,并出现了内嵌复杂功能模块(如加法器、乘法器、RAM、CPU核、DSP核、PLL等)的SOPC。

2、PLD分类(集成度)(P28)

知道简单PLD和复杂OLD都有哪些就行了。

3、CPLD基本结构(P36)(MAX3000A)

结构中包含5个主要部分,逻辑阵列块(LAB)、宏单元、扩展乘积项(共享和并联)、可编程连线阵列、I/O控制块。

一个逻辑阵列块由16个宏单元的阵列组成;

一个宏单元由三个功能块组成(一个可编程的与阵列和固定的或阵列,以及一个可配置寄存器);

每个宏单元含共享扩展乘积项和高速并联扩展乘积项,他们可向每个宏单元提供多达32个乘积项,以构成复杂的逻辑函数。

4、FPGA查找表逻辑结构(P39)

GAL、CPLD之类都是基于乘积项的可编程结构,即可编程的与阵列和固定的或阵列组成。

FPGA使用的则是可编程的查找表(LUT)结构,查找表是可编程的最小逻辑构成单元。大部分FPGA采用静态随机储存器(SRAM)的查找表逻辑形成结构,就是用SRAM来构成逻辑函数发生器。一个N输入查找表可以实现N各输入变量的任何逻辑功能,如可让N输入“and(与)”、N输入“xor(异或)”。

一个N输入查找表,需要SRAM存储N个输入构成的真值表,需要用2的N次幂个单位的SRAM单元。N不可能很大,输入多于N个的逻辑函数,必须用数个查找表分开实现。Xilinx和altera的FPGA器件都采用了SRAM查找表构成。

5、边界扫描I/O引脚功能(表2-1)(P46)

6、各公司主要PLD产品类型型号(P47~P51)

这个不可能考多少,多半只会考altere公司的几款,其他几个稍微有印象即可。另外,有谁可以告诉我世界是第一款PLD芯片是哪家公司生产的,查了好久没查到。

7、EP2C5Q208C8芯片相关信息

拆分为:EP+2C+5+Q+208+C8

lEP代表工艺

l2C代表cyclone ii

l5代表5K个LE数量

lQ代表四面引线扁平封装

l208代表208个管脚

lC8代表速度等级(C代表温度等级为商业级)

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