第二节 FPGA的编程技术

市场上有三种基本的FPGA编程技术：

• SRAM：迄今为止应用范围最广 ，速度快，具有可重编程能力 ；
• 反熔丝：速度快，只具有一次可编程（One Time Programmable，OTP）能力 ；
• Flash：比较新的技术，具有可重编程能力；

基于SRAM的FPGA器件

    基于SRAM的FPGA器件经常带来一些其他的成本

• PROMS或其他配置芯片；
• 支持安全和保密应用的措施。
• 基于Flash和反熔丝的FPGA没有这些隐含成本。

    这类产品是基于SRAM结构的可再配置型器件；
    上电时要将配置数据写入片内SRAM中，配置完成就可进入工作状态；
    掉电后SRAM中的配置数据丢失，FPGA内部逻辑关系随之消失；
    基于SRAM的FPGA可以反复使用。 

反熔丝FPGA  

    采用反熔丝编程技术的FPGA

• 内部具有反熔丝阵列开关结构
• 其逻辑功能的定义由专用编程器根据设计实现所给出的数据文件，对其内部的反熔丝阵列进行烧录，从而使器件实现相应的逻辑功能；

    缺点：一次性编程

    优点：

• 适合于要求高可靠性、高保密性的定型产品
• 抗干扰性能好
• 安全性好
• 低功耗

基于Flash的FPGA

 

    两种类型：

• 直接使用Flash在器件正常工作时对系统进行控制。
• FPGA器件中集成了SRAM和Flash两类存储结构。其中SRAM用于在器件正常工作时对系统进行控制，而Flash则用来装载SRAM。

    特点：

• 充分发挥Flash的非易失特性和可重配置性；
• 掉电后，配置信息保存在片内的Flash中，因此不需要片外的配置芯片，有助于降低系统成本、提高设计的安全性；
• 解决SRAM FPGA的Firm Error；
• 降低功耗；

Actel Flash FPGA ProASIC3

• 块RAM
• 可编程逻辑资源
• 可编程I/O
• 电荷泵
• Flash ROM
• JTAG模块
• 互联资源
• 锁相环/时钟调整电路
  

Lattice Flash FPGA LatticeXP

Lattice Flash FPGA ispXP

新型 CPLD 结构

 

 

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