處理解決方案常常是由RISC、CISC、圖形處理器與FPGA的組合提供,或由FPGA單獨提供,或以硬處理器內核作為部分結構的FPGA提供。然而,許多設計人員不熟悉FPGA的功能、其發展脈絡以及如何使用FPGA。現場可編程門陣列(FPGA)具有諸多特性,無論是單獨使用,抑或采用多樣化架構,皆可作為寶貴的計算資產;但是許多設計人員并不熟悉FPGA,也不清楚如何將這類器件整合到設計中。解決辦法之一是深入研究主要供應商提供的FPGA架構及相關工具。將介紹MicrochipTechnology的產品系列。市場上有許多不同類型的FPGA,每種類型都有不同的功能和特性組合。可編程結構是所有FPGA的,它以可編程邏輯塊陣列的形式呈現。
XC7K160T-3FBG676E 全新原裝現貨
也稱為邏輯元件(LE)(圖1a)。FPGA結構可進一步擴展,以包括SRAM塊(稱為塊RAM(BRAM))、鎖相環(PLL)和時鐘管理器之類的東西(圖1b)。此外,還可以添加數字信號處理(DSP)塊(稱為DSP切片)和高速串行器/解串器(SERDES)(圖1c)。圖簡單的FPGA僅包含可編程結構和可配置通用IO(GPIO)(a);不同架構是在此基本結構上增加其他元件而形成:SRAM塊、PLL和時鐘管理器(b);DSP塊和SERDES接口(c);以及硬處理器內核和外設(d)。外設接口功能(如CAN、I2C、SPI、UART和USB)可以作為可編程結構中的軟內核來實現,但許多FPGA將其作為硬內核在硅片中實現。
XC7K160T-3FBG676E 全新原裝現貨
同樣,微處理器也可以實現為可編程結構中的軟內核,或作為硬內核在硅片中實現(圖1d)。具有硬處理器內核的FPGA稱為片上系統(SoC)FPGA。不同FPGA針對不同的市場和應用提供不同的功能、特性和容量集合。FPGA供應商有很多,包括Altera(被Intel收購)、Atmel(被MicrochipTechnology收購)、LatticeSemiconductor、Microsemi(也被MicrochipTechnology收購)和Xilinx。所有這些供應商都提供多個FPGA系列;有的提供SoCFPGA,有的則針對航天等高輻射環境提供耐輻射器件。由于產品系列眾多,每個系列提供不同的資源,因此為眼前的任務選擇器件可能很棘手。
ADL5544ARKZ-R7, MK1491-09FILN, H5007NLT, TLP222A(F),
ADL5545ARKZ-R7, MK1491-09FLN, H5008NL, TLP222A-2(F),
ADL5562ACPZ, MK20DX256VLH7, H5014NL, TLP222AF,
ADL5565, MK2745-21S, H57V1262GTR-75C, TLP2301,
ADL5565ACPZ, MK316BBJ226KL-T, H57V2562GFR-75C, TLP2309,
ADL5565ACPZ-R7, MK48Z02B-25, H57V2562GTR-60C, TLP2345,
ADL5592ACPZ, MK60DN512VLQ10, H57V2562GTR-75C, TLP2348,
ADL5611ARKZ-R7, MK60FN1M0VLQ15, H57V2562GTR-75I, TLP2358,
ADL5902ACPZ-R7, MK60FX512VLQ15, H5AN4G6NMFR-UHC, TLP2366,
ADL6010ACPZN, MK64FN1M0VLL12, H5AN8G6NAFR-UHC, TLP2368,
ADL6010SCPZN-R7, MK64FN1M0VLQ12, H5AN8G8NAFR, TLP2405,
ADM101E, MK64FX512VLQ12, H5ANAG6NAMR-TFC, TLP241A,
ADM101EARM, MK70FX512VMJ15, H5DU1262GTR-E3C, TLP241A(F,
ADM101EARMZ, MKL05Z16VFM4, H5DU1262GTR-FBC, TLP250,
ADM101EARMZ-REEL, MKL05Z32VLF4, H5DU2562GTR-E3C, TLP250F,
ADM1026JST, MKL26Z128VLH4, H5GC8H24AJR-R2C, TLP250F ,
ADM1066ASUZ, MKS2D031001A00J100, H5GQ2H24MFR-T2C, TLP250H,
ADM1069ASTZ-REEL7, MKW40-24S05, H5PS1G63EFR-S6C, TLP2530(F),
ADM1085AKSZ-REEL7, MKW41Z512VHT4, H5PS1G63JFR-S6C, TLP2630.