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PLD/FPGA的分类和使用 在PLD/FPGA开发软件中完成设计以后,软件会产生一个最终的编程文件(如 .pof )。如何将编程文件烧到PLD芯片中去呢?
1.对于基于乘积项(Product-Term)技术,EEPROM(或Flash)工艺的PLD(如Altera的MAX系列,Lattice的大部分产品,Xilinx的XC9500,Coolrunner系列), 厂家提供编程电缆,电缆一端装在计算机的并行打印口上,另一端接在PCB板上的一个十芯插头,PLD芯片有四个管脚(编程脚)与插头相连。(如图)
它向系统板上的器件提供配置或编程数据,这就是所谓的在线可编程(ISP,如下图)。Byteblaster使用户能够独立地配置PLD器件,而不需要编程器或任何其它编程硬件。编程电缆可以向代理商购买,也可以根据厂家提供的编程电缆的原理图自己制作,成本仅需一,二十元。 早期的PLD是不支持ISP的,它们需要用编程器烧写。目前的PLD都可以用ISP在线编程,也可用编程器编程。这种PLD可以加密,并且很难解密,所以常常用于单板加密。
2.还有一种反熔丝(Anti-fuse)技术的FPGA,如Actel,Quicklogic的部分产品就采用这种工艺。但这种的PLD是不能重复擦写,需要使用专用编程器,所以开发过程比较麻烦,费用也比较昂高。但反熔丝技术也有许多优点:布线能力更强,系统速度更快,功耗更低,同时抗辐射能力强,耐高低温,可以加密,所以在一些有特殊要求的领域中运用较多,如军事及航空航天。 为了解决反熔丝FPGA不可重复擦写的问题,Actel等公司在90年代中后期开发了基于Flash技术的FPGA,如ProASIC系列,这种FPGA不需要配置,数据直接保存在FPGA芯片中,用户可以改写(但需要10几伏的高电压)。
3.对于基于查找表(LUT,Look-Up table)技术,SRAM工艺的FPGA(如Altera的所有FPGA,如ACEX,Cyclone,Stratix系列,Xilinx的所有FPGA,如Spartan,Virtex系列,Lattice的EC/ECP系列等),由于SRAM工艺的特点,掉电后数据会消失,因此调试期间可以用下载电缆配置PLD器件,调试完成后,需要将数据固化在一个专用的EEPROM中(用通用编程器烧写,也有一些可以用电缆直接改写),上电时,由这片配置EEPROM先对FPGA加载数据,十几个毫秒到几百个毫秒后,FPGA即可正常工作。(亦可由CPU配置FPGA)。但SRAM工艺的PLD一般不可以直接加密。
随着技术的发展,在2004年以后,一些厂家推出了一些新的PLD和FPGA,这些产品模糊了PLD和FPGA的区别。例如Altera最新的MAXII系列PLD,这是一种基于FPGA(LUT)结构,集成配置芯片的PLD,在本质上它就是一种在内部集成了配置芯片的FPGA,但由于配置时间极短,上电就可以工作,所以对用户来说,感觉不到配置过程,可以传统的PLD一样使用,加上容量和传统PLD类似,所以altera把它归作PLD。
还有像Lattice的XP系列FPGA,也是使用了同样的原理,将外部配置芯片集成到内部,在使用方法上和PLD类似,但是因为容量大,性能和传统FPGA相同,也是LUT架构,所以Lattice仍把它归为FPGA。 这篇文章怎么样?对PLD/FPGA的使用有了一定的了解了吧,如有疑问,可在本站论坛发帖提问,大家一起讨论。
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