actel編程器

❶ 關於FPGA的有關介紹

FPGA 是英文Field Programmable Gate Array 的縮寫，即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC) 領域中的一種半定製電路而出現的，既解決了定製電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。它是當今數字系統設計的主要硬體平台，其主要特點就是完全由用戶通過軟體進行配置和編程，從而完成某種特定的功能，且可以反復擦寫。在修改和升級時，不需額外地改變PCB 電路板，只是在計算機上修改和更新程序，使硬體設計工作成為軟體開發工作，縮短了系統設計的周期，提高了實現的靈活性並降低了成本，因此獲得了廣大硬體工程師的青睞。
1984 年，在矽谷工作的Bernie Vonderschmitt、Ross Freeman 和 Jim Barnett 共同構建了一個設想，他們夢想創立一家不同於一般的公司。他們希望創建一家在整個新領域內開發和推出先進技術的公司。並且，他們還希望以這種方式領導它：在這里工作的人們熱愛他們的工作、享受工作的樂趣，並對他們所從事的工作著迷。
創造性地推出了「無晶圓半導體」公司的概念。2009 年2 月18 日，Ross Freeman 因他的這項發明——現場可編程門陣列 (FPGA) 而榮登2009 美國發明家名人堂。Freeman 先生的發明是一塊全部由「開放式門」組成的計算機晶元，其專利號為 4,870,302。採用這種晶元，工程師可以根據需要進行編程，添加新的功能，滿足不斷發展的標准或規范要求，並可在設計的最後階段進行修改。
對PROM、EPROM、E2PROM 熟悉的人都知道這些可編程器件的可編程原理是通過加高壓或紫外線導致三極體或MOS 管內部的載流子密度發生變化，實現所謂的可編程，但是這些器件或只能實現單次可編程或編程狀態難以穩定。FPGA 則不同，它採用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array) 這樣一個新概念，內部包括可
配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block) 和內部連線(Interconnect)三個部分。
FPGA 的可編程實際上是改變了CLB 和IOB 的觸發器狀態，這樣，可以實現多次重復的編程由於FPGA 需要被反復燒寫，它實現組合邏輯的基本結構不可能像ASIC 那樣通過固定的與非門來完成，而只能採用一種易於反復配置的結構。查找表可以很好地滿足這一要求，目前主流FPGA 都採用了基於SRAM 工藝的查找表結構，也有一些軍品和宇航級FPGA 採用Flash 或者熔絲與反熔絲工藝的查找表結構。通過燒寫文件改變查找表內容的方法來實現對FPGA 的重復配置。
根據數字電路的基本知識可以知道，對於一個n 輸入的邏輯運算，不管是與或非運算還是異或運算等等，最多隻可能存在2n 種結果。所以如果事先將相應的結果存放於一個存貯單元，就相當於實現了與非門電路的功能。FPGA 的原理也是如此，它通過燒寫文件去配置查找表的內容，從而在相同的電路情況下實現了不同的邏輯功能。
查找表(Look-Up-Table) 簡稱為LUT，LUT 本質上就是一個RAM。目前FPGA 中多使用4 輸入的LUT，所以每一個LUT 可以看成一個有4 位地址線的 的RAM。 當用戶通過原理圖或HDL 語言描述了一個邏輯電路以後，PLD/FPGA 開發軟體會自動計算邏輯電路的所有可能結果，並把真值表( 即結果) 事先寫入RAM，這樣，
每輸入一個信號進行邏輯運算就等於輸入一個地址進行查表，找出地址對應的內容，然後輸出即可。
從表中可以看到，LUT 具有和邏輯電路相同的功能。實際上，LUT 具有更快的執行速度和更大的規模。由於基於LUT 的FPGA 具有很高的集成度，其器件密度從數萬門到數千萬門不等，可以完成極其復雜的時序與邏輯組合邏輯電路功能，所以適用於高速、高密度的高端數字邏輯電路設計領域。其組成部分主要有可編
程輸入/ 輸出單元、基本可編程邏輯單元、內嵌SRAM、豐富的布線資源、底層嵌入功能單元、內嵌專用單元等，主要設計和生產廠家有賽靈思、Altera、Lattice、Actel、Atmel 和QuickLogic 等公司，其中最大的是美國賽靈
思公司，佔有可編程市場50% 以上的市場份額，比其他所有競爭對手市場份額的總和還多。
FPGA 是由存放在片內RAM 中的程序來設置其工作狀態的，因此，工作時需要對片內的RAM 進行編程。用戶可以根據不同的配置模式，採用不同的編程方式。加電時，FPGA 晶元將EPROM 中數據讀入片內編程RAM 中，配置完成後，FPGA 進入工作狀態。掉電後，FPGA 恢復成白片，內部邏輯關系消失，因此，FPGA 能夠反復使用。FPGA 的編程無須專用的FPGA 編程器，只須用通用的EPROM、PROM 編程器即可。這樣，同一片FPGA，不同的編程數據，可以產生不同的電路功能。
因此，FPGA 的使用非常靈活。如前所述，FPGA 是由存放在片內的RAM 來設置其工作狀態的，因此工作時需要對片內RAM 進行編程。用戶可根據不同的配置模式，採用不同的編程方式。Xilinx FPGA 的常用配置模式有5 類：主串模式、從串模式、elect MAP 模式、Desktop 配置和直接SPI 配置。
目前，FPGA 市場佔有率最高的兩大公司賽靈思公司和Altera 生產的FPGA 都是基於SRAM 工藝的，需要在使用時外接一個片外存儲器以保存程序。上電時，FPGA 將外部存儲器中的數據讀入片內RAM，完成配置後，進入工作狀態；掉電後FPGA 恢復為白片，內部邏輯消失。這樣FPGA 不僅能反復使用，還無需專門的FPGA編程器，只需通用的EPROM、PROM 編程器即可。Actel、QuickLogic 等公司還提供反熔絲技術的FPGA，具有抗輻射、耐高低溫、低功耗和速度快等優點，在軍品和航空航天領域中應用較多，但這種FPGA 不能重復擦寫，開發初期比較麻煩，費用也比較昂貴。Lattice 是ISP 技術的發明者，在小規模PLD 應用上有一定的特色。早期的賽靈思公司產品一般不涉及軍品和宇航級市場，但目前已經有多款產品進入該類領域。
FPGA 晶元結構目前主流的FPGA 仍是基於查找表技術的，已經遠遠超出了先前版本的基本性能，並且整合了常用功能( 如RAM、時鍾管理和DSP) 的硬核(ASIC 型) 模塊。實際上每一個系列的FPGA 都有其相應的內部結構)，FPGA 晶元主要由6 部分完成，分別為：可編程輸入輸出單元、基本可編程邏輯單元、完整的時鍾管理、嵌入塊式RAM、豐富的布線資源、內嵌的底層功能單元和內嵌專用硬體模塊。

❷ 怎樣將ALTERA的CPLD晶元的pof文件讀出來，被讀取的晶元是EMP7032SLC44-10N

是可編程邏輯器件（Programable Logic Device）的簡稱，FPGA是現場可編程門陣列（Field Programable Gate Array)的簡稱，兩者的功能基本相同，只是實現原理略有不同，所以我們有時可以忽略這兩者的區別，統稱為可編程邏輯器件或PLD/FPGA。

PLD是電子設計領域中最具活力和發展前途的一項技術，它的影響絲毫不亞於70年代單片機的發明和使用。

PLD能做什麼呢？可以毫不誇張的講，PLD能完成任何數字器件的功能，上至高性能CPU,下至簡單的74電路，都可以用PLD來實現。PLD如同一張白紙或是一堆積木，工程師可以通過傳統的原理圖輸入法，或是硬體描述語言自由的設計一個數字系統。通過軟體模擬，我們可以事先驗證設計的正確性。在PCB完成以後，還可以利用PLD的在線修改能力，隨時修改設計而不必改動硬體電路。使用PLD來開發數字電路，可以大大縮短設計時間，減少PCB面積，提高系統的可靠性。 PLD的這些優點使得PLD技術在90年代以後得到飛速的發展，同時也大大推動了EDA軟體和硬體描述語言（HDL)的進步。

如何使用PLD呢？其實PLD的使用很簡單，學習PLD比學習單片機要簡單的多，有數字電路基礎，會使用計算機，就可以進行PLD的開發。不熟悉PLD的朋友，可以先看一看可編程邏輯器件的發展歷程。

開發PLD需要了解兩個部分：1.PLD開發軟體 2.PLD本身

1.PLD開發軟體

由於PLD軟體已經發展的相當完善，用戶甚至可以不用詳細了解PLD的內部結構，也可以用自己熟悉的方法：如原理圖輸入或HDL語言來完成相當優秀的PLD設計。所以對初學者，首先應了解PLD開發軟體和開發流程。了解PLD的內部結構，將有助於提高我們設計的效率和可靠性。

如何獲得PLD開發軟體軟體呢? 許多PLD公司都提供免費試用版或演示版(當然商業版大都是收費的），例如：可以免費從 上下載Altera公司的 QuartusII （web版），或向其代理商索取這套軟體。Xilinx 公司也提供免費軟體：ISE WebPack,這套可以從xilinx網站下載。Lattice 提供isplever Base版下載，Actel等公司也都有類似的免費軟體提供。以上免費軟體都需要在網上注冊申請License文件，如果您對License的安裝還有不清楚，請仔細閱讀相關網頁上的說明，也可以下載這篇文檔：EDA軟體的license管理與安裝。 通常這些免費軟體已經能夠滿足一般設計的需要，當然，要想軟體功能更強大一些，只能購買商業版軟體。

如果您打算使用VHDL或Verilog HDL硬體描述語言來開發PLD/FPGA,通常還需要使用一些專業的HDL開發軟體,這是因為FPGA廠商提供的軟體的HDL綜合能力一般都不是很強,需要其他軟體來配合使用,詳細情況可以通過瀏覽:開發軟體欄目獲得等多信息.

對於PLD產品，一般分為：基於乘積項（Proct-Term）技術，EEPROM（或Flash）工藝的中小規模PLD，以及基於查找表（Look-Up table）技術，SRAM工藝的大規模PLD/FPGA。EEPROM工藝的PLD密度小，多用於5,000門以下的小規模設計，適合做復雜的組合邏輯，如解碼。SRAM工藝的PLD(FPGA)，密度高，觸發器多，多用於10,000門以上的大規模設計，適合做復雜的時序邏輯，如數字信號處理和各種演算法。如希望進一步了解PLD/FPGA結構與原理，請點擊此處。

目前有多家公司生產CPLD/FPGA，最大的三家是：ALTERA，XILINX，Lattice, 您可以參閱PLD廠商欄目獲得更多信息

2.PLD/FPGA的分類和使用

在PLD/FPGA開發軟體中完成設計以後，軟體會產生一個最終的編程文件（如 .pof ）。如何將編程文件燒到PLD晶元中去呢？

1.對於基於乘積項（Proct-Term）技術，EEPROM(或Flash)工藝的PLD（如Altera的MAX系列，Lattice的大部分產品，Xilinx的XC9500，Coolrunner系列)， 廠家提供編程電纜，電纜一端裝在計算機的並行列印口上，另一端接在PCB板上的一個十芯插頭，PLD晶元有四個管腳（編程腳）與插頭相連。（如圖）

下載 ALTERA 編程電纜（Byteblaster MV）的數據手冊

下載 Xilinx編程電纜的電路原理圖

下載 Lattice的電纜資料

它向系統板上的器件提供配置或編程數據，這就是所謂的在線可編程（ISP，如下圖）。Byteblaster使用戶能夠獨立地配置PLD器件，而不需要編程器或任何其它編程硬體。編程電纜可以向代理商購買，也可以根據廠家提供的編程電纜的原理圖自己製作，成本僅需一，二十元。 早期的PLD是不支持ISP的，它們需要用編程器燒寫。目前的PLD都可以用ISP在線編程，也可用編程器編程。這種PLD可以加密，並且很難解密，所以常常用於單板加密。

1.將PLD焊在PCB板上 2.接好編程電纜 3.現場燒寫PLD晶元

2.對於基於查找表（LUT，Look-Up table）技術，SRAM工藝的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），由於SRAM工藝的特點，掉電後數據會消失，因此調試期間可以用下載電纜配置PLD器件，調試完成後，需要將數據固化在一個專用的EEPROM中（用通用編程器燒寫，也有一些可以用電纜直接改寫），上電時，由這片配置EEPROM先對FPGA載入數據，十幾個毫秒到幾百個毫秒後，FPGA即可正常工作。(亦可由CPU配置FPGA)。但SRAM工藝的PLD一般不可以直接加密。

3.還有一種反熔絲（Anti-fuse）技術的FPGA，如Actel，Quicklogic的部分產品就採用這種工藝。但這種的PLD是不能重復擦寫，需要使用專用編程器，所以開發過程比較麻煩，費用也比較昂高。但反熔絲技術也有許多優點：布線能力更強，系統速度更快，功耗更低，同時抗輻射能力強，耐高低溫，可以加密，所以在一些有特殊要求的領域中運用較多，如軍事及航空航天。 為了解決反熔絲FPGA不可重復擦寫的問題，Actel等公司在90年代中後期開發了基於Flash技術的FPGA，如ProASIC系列，這種FPGA不需要配置，數據直接保存在FPGA晶元中，用戶可以改寫（但需要10幾伏的高電壓）。

隨著技術的發展，在2004年以後，一些廠家推出了一些新的PLD和FPGA，這些產品模糊了PLD和FPGA的區別。例如Altera最新的MAXII系列PLD，這是一種基於FPGA（LUT）結構，集成配置晶元的PLD，在本質上它就是一種在內部集成了配置晶元的FPGA，但由於配置時間極短，上電就可以工作，所以對用戶來說，感覺不到配置過程，可以傳統的PLD一樣使用，加上容量和傳統PLD類似，所以altera把它歸作PLD。 還有像Lattice的XP系列FPGA，也是使用了同樣的原理，將外部配置晶元集成到內部,在使用方法上和PLD類似，但是因為容量大，性能和傳統FPGA相同，也是LUT架構，所以Lattice仍把它歸為FPGA。

怎麼樣？對PLD/FPGA的使用有了一定的了解了吧，如有疑問，可在本站論壇：新手入門欄目上提出上提出，大家一起討論。

如果對您有幫助，請記得採納為滿意答案，謝謝！祝您生活愉快！

vaela

❸ CPLD、FPGA、Actel 、SRAM、JTAG分別都是指什麼

CPLD(Complex
Programmable
Logic
Device)復雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發展出來的器件，相對而言規模大，結構復雜，屬於大規模集成電路范圍。是一種用戶根據各自需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。其基本設計方法是藉助集成開發軟體平台，用原理圖、硬體描述語言等方法，生成相應的目標文件，通過下載電纜（「在系統」編程）將代碼傳送到目標晶元中，實現設計的數字系統.FPGA與CPLD的辨別和分類
FPGA與CPLD的辨別和分類主要是根據其結構特點和工作原理。通常的分類方法是：
將以乘積項結構方式構成邏輯行為的器件稱為CPLD，如Lattice的ispLSI系列、Xilinx的XC9500系列、Altera的MAX7000S系列和Lattice(原Vantis)的Mach系列等。
將以查表法結構方式構成邏輯行為的器件稱為FPGA，如Xilinx的SPARTAN系列、Altera的FLEX10K或ACEX1K系列等。
盡管FPGA和CPLD都是可編程ASIC器件,有很多共同特點,但由於CPLD和FPGA結構上的差異,具有各自的特點:
①CPLD更適合完成各種演算法和組合邏輯,FP
GA更適合於完成時序邏輯。換句話說,FPGA更適合於觸發器豐富的結構,而CPLD更適合於觸發器有限而乘積項豐富的結構。
②CPLD的連續式布線結構決定了它的時序延遲是均勻的和可預測的,而FPGA的分段式布線結構決定了其延遲的不可預測性。
③在編程上FPGA比CPLD具有更大的靈活性。CPLD通過修改具有固定內連電路的邏輯功能來編程,FPGA主要通過改變內部連線的布線來編程;FP
GA可在邏輯門下編程,而CPLD是在邏輯塊下編程。
④FPGA的集成度比CPLD高,具有更復雜的布線結構和邏輯實現。
⑤CPLD比FPGA使用起來更方便。CPLD的編程採用E2PROM或FASTFLASH技術,無需外部存儲器晶元,使用簡單。而FPGA的編程信息需存放在外部存儲器上,使用方法復雜。
⑥CPLD的速度比FPGA快,並且具有較大的時間可預測性。這是由於FPGA是門級編程,並且CLB之間採用分布式互聯,而CPLD是邏輯塊級編程,並且其邏輯塊之間的互聯是集總式的

❹ fpga是什麼意思

FPGA
開放分類： IT、電子、IC、VLSI

FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的縮寫，即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定製電路而出現的，既解決了定製電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
【FPGA工作原理】
FPGA採用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個新概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸出輸入模塊IOB（Input Output Block）和內部連線（Interconnect）三個部分。FPGA的基本特點主要有：

1）採用FPGA設計ASIC電路，用戶不需要投片生產，就能得到合用的晶元。

2）FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。

3）FPGA內部有豐富的觸發器和I／O引腳。

4）FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。

5) FPGA採用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說，FPGA晶元是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之一。

FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的，因此，工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式，採用不同的編程方式。

加電時，FPGA晶元將EPROM中數據讀入片內編程RAM中，配置完成後，FPGA進入工作狀態。掉電後，FPGA恢復成白片，內部邏輯關系消失，因此，FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時，只需換一片EPROM即可。這樣，同一片FPGA，不同的編程數據，可以產生不同的電路功能。因此，FPGA的使用非常靈活。
【FPGA配置模式】
FPGA有多種配置模式：並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式；主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA；串列模式可以採用串列PROM編程FPGA；外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設，由微處理器對其編程。

如何實現快速的時序收斂、降低功耗和成本、優化時鍾管理並降低FPGA與PCB並行設計的復雜性等問題，一直是採用FPGA的系統設計工程師需要考慮的關鍵問題。如今，隨著FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向發展，系統設計工程師在從這些優異性能獲益的同時，不得不面對由於FPGA前所未有的性能和能力水平而帶來的新的設計挑戰。
例如，領先FPGA廠商Xilinx最近推出的Virtex-5系列採用65nm工藝，可提供高達33萬個邏輯單元、1,200個I/O和大量硬IP塊。超大容量和密度使復雜的布線變得更加不可預測，由此帶來更嚴重的時序收斂問題。此外，針對不同應用而集成的更多數量的邏輯功能、DSP、嵌入式處理和介面模塊，也讓時鍾管理和電壓分配問題變得更加困難。
幸運地是，FPGA廠商、EDA工具供應商正在通力合作解決65nm FPGA獨特的設計挑戰。不久以前，Synplicity與Xilinx宣布成立超大容量時序收斂聯合工作小組，旨在最大程度幫助地系統設計工程師以更快、更高效的方式應用65nm FPGA器件。設計軟體供應商Magma推出的綜合工具Blast FPGA能幫助建立優化的布局，加快時序的收斂。

最近FPGA的配置方式已經多元化！
【FPGA主要生產廠商介紹】
1、Altera
2、Xilinx
3、Actel
4、Lattice

其中Altera和Xilinx主要生產一般用途FPGA，其主要產品採用RAM工藝。Actel主要提供非易失性FPGA，產品主要基於反熔絲工藝和FLASH工藝。

❺ FPGA編程開發工具有哪些

目前FPGA的生產廠家主要有ALTERA，Xilinx，Actel，Lattice。

FPGA開發板在基於MCU、定製ASIC和體積龐大的電線束來實現引擎及控制電子的系統方案已發展至接近其技術和應用極限，汽車工業正面臨新的設計挑戰。汽車電子設計人員通過使用具有擴展溫度范圍的FPGA技術，能夠顯著提高應對多種故障的能力。

雖然許多元件供應商採用預防性的設計技術及限定方法來模擬和模擬環境影響，但是某些FPGA構架在承受擴展溫度范圍方面仍然具有先天優勢。

Actel以反熔絲為基礎的汽車器件能承受業界最高的結點溫度。為設計人員的高可靠性系統帶來更大的性能冗餘。

❻ verilog編程的軟體平台除了Quartus還有什麼

verilog編程的軟體平台除了Quartus還有Xilinx公司提供的ISE平台，是相對容易使用的、首屈一指的PLD設計環境 ！

閱讀鏈接：

Xilinx公司的ISE開發設計軟體的工程設計流程，具體分為五個步驟：

1. 輸入（Design Entry）

2. 綜合（Synthesis）

3. 實現(Implementation)

4. 驗證（Verification）

5. 下載（Download）。