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FPGA是什么 |
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FPGA是什么？FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即現(xian)場可編程門陣列(lie)，它是在(zai)PAL、GAL、CPLD等可編程器(qi)件(jian)(jian)的基礎上進一(yi)步發(fa)展的產(chan)物。它是作(zuo)為(wei)專用集成電路(lu)(ASIC)領域(yu)中的一(yi)種半定制電路(lu)而出現(xian)的，既解(jie)決了定制電路(lu)的不足(zu)，又克服了原有可編程器(qi)件(jian)(jian)門電路(lu)數有限(xian)的缺(que)點。 FPGA發展由來 數字(zi)集(ji)成電(dian)路(lu)的發展歷(li)史，經(jing)歷(li)了從電(dian)子管、晶(jing)體管、小規模集(ji)成電(dian)路(lu)到(dao)大(da)規模以及超大(da)規模集(ji)成電(dian)路(lu)等不(bu)同的階段。發展到(dao)現在，主要有3類(lei)電(dian)子器(qi)(qi)件：存儲器(qi)(qi)、處理器(qi)(qi)和邏(luo)輯(ji)器(qi)(qi)件。 存(cun)儲(chu)器保存(cun)隨機信(xin)息（電子數據表或數據庫的內容(rong)）；處(chu)理器執行軟(ruan)件(jian)(jian)指令，以(yi)便完成(cheng)各種任務（運行數據處(chu)理程(cheng)序或視(shi)頻游戲）；而邏輯(ji)器件(jian)(jian)可以(yi)提供(gong)特殊(shu)功(gong)(gong)能（器件(jian)(jian)之間的通信(xin)和系(xi)統(tong)必須執行的其(qi)他所(suo)有功(gong)(gong)能）。 邏輯器件分成兩類： 其中，固定的(de)(de)(de)或定制的(de)(de)(de)邏輯(ji)器件通常稱為(wei)專用芯(xin)片(pian)（ASIC）。ASIC是為(wei)了滿足特(te)定的(de)(de)(de)用途而設計的(de)(de)(de)芯(xin)片(pian)，例如MP3解碼芯(xin)片(pian)等。其優(you)點(dian)是通過固化的(de)(de)(de)邏輯(ji)功能和(he)大規模的(de)(de)(de)工業化生(sheng)產，降低了芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)成(cheng)本，同時提高了產品的(de)(de)(de)可(ke)靠性。隨著集成(cheng)度的(de)(de)(de)提高，ASIC的(de)(de)(de)物理尺寸也在不斷的(de)(de)(de)縮小。 FPGA工作原理 FPGA采用了(le)邏輯(ji)單元陣列(lie)LCA(Logic Cell Array)這樣一個(ge)概念(nian)，內部包括可配置邏輯(ji)模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和(he)內部連(lian)線(Interconnect)三個(ge)部分(fen)。 與(yu)傳統邏(luo)(luo)輯(ji)電路和門(men)陣列(如PAL，GAL及CPLD器件(jian))相比，FPGA具有不同(tong)的(de)結構，FPGA利用小型查找表(16×1RAM)來實(shi)(shi)現(xian)組合(he)邏(luo)(luo)輯(ji)，每個查找表連(lian)(lian)接到一個D觸發(fa)(fa)器的(de)輸入端，觸發(fa)(fa)器再(zai)來驅(qu)動(dong)(dong)其(qi)他邏(luo)(luo)輯(ji)電路或驅(qu)動(dong)(dong)I/O，由此構成(cheng)了既可實(shi)(shi)現(xian)組合(he)邏(luo)(luo)輯(ji)功能又可實(shi)(shi)現(xian)時序邏(luo)(luo)輯(ji)功能的(de)基本邏(luo)(luo)輯(ji)單元(yuan)模(mo)塊(kuai)，這些模(mo)塊(kuai)間利用金屬連(lian)(lian)線互相連(lian)(lian)接或連(lian)(lian)接到I/O模(mo)塊(kuai)。 FPGA的(de)邏輯是通(tong)過向內部(bu)靜態存(cun)(cun)儲(chu)單(dan)元(yuan)加載編程(cheng)數據(ju)來實現的(de)，存(cun)(cun)儲(chu)在存(cun)(cun)儲(chu)器單(dan)元(yuan)中(zhong)的(de)值決定(ding)了(le)(le)邏輯單(dan)元(yuan)的(de)邏輯功(gong)能以及各模塊(kuai)之間或模塊(kuai)與I/O間的(de)聯接(jie)方式，并(bing)終決定(ding)了(le)(le)FPGA所能實現的(de)功(gong)能，FPGA允許無限次(ci)的(de)編程(cheng)。 FPGA基本特點 1.采用FPGA設計ASIC電路(專用集成電路)，用戶不需要投片生產，就能得到合用的芯片。 隨著信息產業和微電子技術的發展，可編程邏輯嵌入式系統設計技術已經成為信息產業熱門的技術之一，應用范圍遍及航空航天、醫療、通訊、網絡通訊、安防、廣播、汽車電子、工業、消費類市場、測量測試等多個熱門領域，FPGA正以各種電子產品的形式進入了我們日常生活的各個角落。（華清遠見FPGA培訓內部資料） 拓展閱讀：FPGA系統設計如何入門 熱點鏈接(jie)：
1、六種常見嵌入式操作系統
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