FPGA时序分析和约束学习笔记（1、FPGA基本原理）
FPGA时序分析和约束学习笔记-（1、FPGA基本原理）
Field现场Programmable可编程Gate门Array阵列
1、FPGA基本资源组成
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可编程逻辑功能块（logic elements ，缩写LE）
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片内互联线（interconnect，缩写IC）
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输入输出块（IO）
1.1、可编程逻辑功能块
组成
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查找表（look up table，缩写LUT）
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D触发器（缩写DFF，D输入，Q输出）
逻辑实现
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只用LUT时实现组合逻辑
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只用DFF时，实现单纯打一拍
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LUT和DFF都用，实现时序逻辑
1.2、输入输出块
组成
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输出寄存器
- 离引脚最近的寄存器，延迟短
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输入寄存器
- 离引脚最近的寄存器，延迟短
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输出使能寄存器
- 控制输入还是输入
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输入延迟链
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输出延迟链
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上拉电阻
- IIC会用到
1.3、内部互联资源
包括连线线段和可编程开关，将可编程逻辑功能块、输入输出块连接起来，从而构成特定功能电路
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Altera FPGA采用行、列、局部快速通道
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局部快速通道的速度最快；布局布线时，尽量将关键信号放在一个阵列块中，通过局部通道交互
2、FPGA可扩展资源
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存储器资源（块RAM、分布RAM）
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数字时钟管理单元（分频、倍频、数字延迟、时钟锁定）
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算数运算单元（高速硬件乘法器，乘加器）
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告诉串行IO接口
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特殊功能模块（PCIE、DDR等硬IP核）
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微处理器（Cortex-M3、Cortex-A9、Cortex-A53、PowerPC）
3、FPGA可编程原理
3.1、FPGA和CPLD的区别
FPGA基于LUT，可以实现复杂的逻辑功能
3.2、FPGA编程方式
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SRAM-查找表类型（Intel Xilinx）
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反熔丝的多路开关类型FPGA（Actel）
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基于Flash的FPGA（Lattice）