fpga编程技术

㈠ 什么是FPGA技术

CPLD/FPGA技术及电子设计自动化(EDA)

电子设计自动化（EDA）的实现是与CPLD/FPGA技术的迅速发展息息相关的。CPLD/FPGA是80年代中后期出现的，其特点是具有用户可编程的特性。利用PLD/FPGA，电子系统设计工程师可以在实验室中设计出专用IC，实现系统的集成，从而大大缩短了产品开发、上市的时间，降低了开发成本。此外，CPLD/FPGA还具有静态可重复编程或在线动态重构特性，使硬件的功能可象软件一样通过编程来修改，不仅使设计修改和产品升级变得十分方便，而且极大地提高了电子系统的灵活性和通用能力。
电路设计工程师设计一个电路首先要确定线路，然后进行软件模拟及优化，以确认所设计电路的功能及性能。然而随着电路规模的不断增大，工作频率的不断提高，将会给电路引入许多分布参数的影响，而这些影响用软件模拟的方法较难反映出来，所以有必要做硬件仿真。FPGA/CPLD就可以实现硬件仿真以做成模型机。将软件模拟后的线路经一定处理后下载到FPGA/CPLD，就可容易地得到一个模型机，从该模型机，设计者就能直观地测试其逻辑功能及性能指标。
由西安达泰公司设计的智能电子自动化实验系统Smart EDA Lab V4.0，充分利用PLD 技术，使电子设计实现自动化，使用方便、快捷，适合于电子工程师开发设计新产品，大、中、专院校师生进行电子电路实验，ASIC设计验证，FPGA/CPLD教学等。
Smart EDA Lab V4.0 的硬件资源：8个逻辑指示发光条，4个按键开关，6个七段数码管，555电路产生约1KHz的方波信号可作为时钟输入，晶振电路产生8MHz方波信号可作为高频时钟，PLCC84 PLCC68 PLCC44 CPLD/FPGA仿真PGA插座，DIP40单片机实验插座，各种规格的模拟集成电路插座，PC机并口（LPT1）、串口（COM1）、ESIA总线插座接口，CPLD/FPGA编程插座，300平方毫米模拟电路及自由实验区。
Smart EDA Lab V4.0 的主要特点：①继承了V3.0的所有特点；②可以进行所有数字电路实验、数模混和仿真、单片机实验、计算机接口实验、ESIA总线板卡实验；③系统板上提供高、低频的信号源和按键开关；④利用配套并口逻辑分析仪软件可以同时观察5路逻辑信号；⑤可以完成ALTERA、XINLINX、LATTICE等各家公司CPLD/FPGA芯片的在线编程。
美国Altera公司生产的CPLD(复杂可编程逻辑器件)以其操作灵活、使用方便、开发迅速、投资风险低等特点,成为硬件电路优化设计的首选产品。Altera 的 MAX+PLUSII可编程逻辑开发软件,提供了一种与工作平台、器件结构无关的设计环境,用户无需十分精通CPLD内部的复杂结构（视为黑匣子），只要从集成软件包的元件库中调入原理图（元件库包含几乎所有74系列的集成电路，近300个预制宏逻辑元件），它使Altera通用PLD系列设计者能方便地进行设计输入-文本、图形和波形等设计输入方法任意组合,建立起有层次的单器件或多器件设计，并支持多种标准 CAD 设计输入，也可用硬件语言AHDL/VHDL来描述复杂的设计;快速设计处理--MAX+PLUSII编译、设计规则检查、逻辑综合与试配多器件划分,自动错误定位；校验与编程--有定时仿真、功能仿真、多器件仿真、定时分析和器件编程(有万用编程器或在线编程二种方式),还支持标准CAE设计校验;从以上 Altera 集成软件包(含有300多个74LS集成电路供调用)对芯片的编程、编译、仿真操作的强大功能看,相信您一定会采用Altera公司的 CPLD 可编程逻辑器件应用到你的设计中去,使自己尽快成为一名数字集成电路设计专家。
Altera第二代产品以多阵列矩阵(MAX)结构为基础,高性能CMOS EEPROM 可电擦除 。 MAX 7000系列器件,逻辑密度600-5000个可用门 ,36-164个用户I/O引脚,组合传播延时快至7.5ns,16位计数器的频率为125MHz,可编程节能方式,每个宏单元的功率减少可达50％,有44到208个引脚;高集成度具有丰富寄存器的现场在线可编程的逻辑器件系列FLEX 8000(灵活逻辑单元矩阵),第三代更先进的EPLD MAX 9000(可擦除可编程逻辑器件)系列器件,更高密度达13万门的 EPF10K130V PLD。
以EPM7128芯片(84 Pin)为例:其内部有2500个门可用,128个宏单元,允许对外有68个输入、输出引脚。凡Altera公司生产的CPLD可编程逻辑器件名称后带 S 的芯片,均支持在线现场可编程操作,只要用一根专用电缆接到芯片的特定引脚上,无需拆下芯片,不需要编程器及芯片适配器,通过上位机打印口就可对芯片编程。这对教学、科研样机研制、产品维修、产品升级带来极大的方便。美国Altera公司的MAX 7000系列器件性能稳定可靠、价格较低,对初次接触可编程逻辑器件的用户来说,只要您会画电路图就可以,这比学GAL芯片还简单易学,一学就会,马上就可产生经济效益(节省器件、减小产品印制板面积、产品开发周期短、便于产品保密),目前应用最多的是与通讯有关的领域、其余有大型显示屏、游戏机大板改成小板、激光打印机、程控交换机替代门电路及原有逻辑器件较多的电子设备浓缩,工业控制板卡开发,ASIC前期仿真等。

㈡ 什么是FPGA 关于FPGA的介绍

1、FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

2、简介：FPGA设计不是简单的芯片研究，主要是利用 FPGA 的模式进行其他行业产品的设计。 与 ASIC 不同，FPGA在通信行业的应用比较广泛。通过对全球FPGA产品市场以及相关供应商的分析，结合当前我国的实际情况以及国内领先的FPGA产品可以发现相关技术在未来的发展方向，对我国科技水平的全面提高具有非常重要的推动作用。

3、与传统模式的芯片设计进行对比，FPGA 芯片并非单纯局限于研究以及设计芯片，而是针对较多领域产品都能借助特定芯片模型予以优化设计。从芯片器件的角度讲，FPGA 本身构成 了半定制电路中的典型集成电路，其中含有数字管理模块、内嵌式单元、输出单元以及输入单元等。在此基础上，关于FPGA芯片有必要全面着眼于综合性的芯片优化设计，通过改进当前的芯片设计来增设全新的芯片功能，据此实现了芯片整体构造的简化与性能提升。

㈢ FPGA编程

今年电子大赛的时候做过一个，不过是基于XILINX公司的FPGA的，我给你介绍一下思路吧。

还有就是不知道你的信号发生器要求频率和精度是多少

一般有两种实现方式：一种是控制AD输出模拟量，另一种是通过SPWM和低通整流而来

本程序是第二种

工作机理有两部分组成：PWM的产生和表

产生部分由两个寄存器和一个计数器组成，计数器不听累加同时与两个寄存器作比较，两个寄存器一个控制置底一个控制拉高，一般把一个固定就行了（有的地方说是一个控制周期一个控制高电平时间，其实是一样的）

表里放的是一个正弦数组（产生正弦波），之后有一个寄存器控制读取表的速度（间隔），把读取出的表值存入上面那个没固定的寄存器就行了

http://blog.sina.com.cn/s/blog_6e22b1da0100n52r.html

我的博客里有一篇关于SPWM模式的DDS的文章
你可以看一看
不懂得话可以给我留言

A/D转换的方法要比SPWM的方法简单，首先你要新建一个存储空间，里面存上A/D的电压控制量的一维数组，数组中存在的数值对应的电压从前到后呈正弦波形排列，每个周期从数组中每隔n个元素依次读取数组付给A/D转换器，这样A/D就可以输出正弦波了，而里面的n步进是由一个寄存器控制的，n的大小决定了你的频率。

至于你说的液晶显示，按键等。我建议你用SOPC实现，Alter公司有Nois2的ip核。它相当于把FPGA当单片机用，你将液晶控制、按键控制、波形生成分别变成自定义IP核集成于系统，之后在顶层用C语言实现目的即可。

如果你不会HDL语言的话，必须先把它学了。如果你不了解SOPC的话，给你介绍一个很好的资料，估计你按这个一步一步来，1周就能学会。
http://wenku..com/view/dd7ade360b4c2e3f57276360.html

这是网络文库的链接，一共是五章，你可以自己搜索。

今年的电子大赛FPGA组的比赛有不少省市都和你这道题有关，虽然是XILINX公司的，但是大同小异。

㈣ fpga是什么

FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA设计不是简单的芯片研究，主要是利用 FPGA 的模式进行其他行业产品的设计。 与 ASIC 不同，FPGA在通信行业的应用比较广泛。

(4)fpga编程技术扩展阅读：

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输入输出模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。

现场可编程门阵列（FPGA）是可编程器件，与传统逻辑电路和门阵列（如PAL，GAL及CPLD器件）相比，FPGA具有不同的结构。FPGA利用小型查找表（16×1RAM）来实现组合逻辑，每个查找表连接到一个D触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O，由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块，这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块。

㈤ FPGA的具体内容是什么谢谢

FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。FPGA的基本特点主要有：
1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。
2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。
3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。
4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。
5) FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。
可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。

㈥ 作为一名硬件工程师，有必要学习fpga吗

可以学习一下的，会更有帮助，你如果有精力,能够掌握更多的技术当然更好。
近几年可编程的门阵列（FPGA）技术发展迅速，其高度的灵活性，使其在通信（5G）、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事、航空航天、集成电路、人工智能等领域得到越来越广泛的应用。在数字IC设计领域，前端验证工作一般都是用FPGA完成的，因此FPGA工程师也是IC设计公司迫切需要的人才。 FPGA/IC逻辑设计开发已经成为当前最有发展前途的行业之一，特别是熟悉硬件构架的FPGA系统工程师。
业内人士认为，目前FPGA/IC设计行业至少有20-30万的人才缺口，仅北京市场FPGA硬件开发人员的需求就已经超过了3万人，而且还在持续增加。这主要有两方面的原因：一是目前高校的专业设置很少涉及FPGA和IC设计的课程，即使有也是偏重于理论，因此企业很难招聘到实战型人才；二是FPGA和IC设计需要硬件环境和大量的实践来积累经验。如果没有适当的指导，需要走很多弯路。