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下面讲第八章第五节
FPGA结构举例
FPGA会有不同的结构
例如不同的厂商
它们的结构可能不同
首先对于CLB
它可能包含的查找表的数目不一样
另外在查找表上面增加的
一些其它的逻辑电路
可能也不一样
第二个就是RAM可能不一样
比如有单端的RAM
有简单的双端的RAM
也有真双端的RAM
对于DSP来讲
它的内部结构也不一样
还有其它的一些不同的器件
另外它的硬核微处理器
添加的可能也不一样
比如说不同系列的ARM微处理器
即使是同一厂商生产的FPGA
那么它的结构也可能会不同
下面我们就来了解一下
Altera生产的FPGA的
系列和结构
首先目前流行的主要的系列
通用的FPGA包括四个系列
Agilex Stratix
Arria和Cyclone
四个系列
那么每个系列
它都有不同的版本
然后不同版本它的设计的技术
也不一样
它内部的电路的结构也有所不同
那么Cyclone是一个低成本的系列
我们在实验中会用到
Cyclone的芯片
另外对于SoC FPGA
它也有四个不同的系列
也是跟它的通用的系列是一致的
有Agilex Stratix
Arria和Cyclone
四种系列的
SoC FPGA
下面我们就以Stratix的结构为例
来讲解Altera它的FPGA结构的特点
首先从这个图上面我们看到
有很多蓝色的模块
这些模块就是逻辑阵列模块
这是它最主要的模块
每一个逻辑阵列模块里头
又会包含一些逻辑单元
接下来第二个就是白色的
RAM模块
然后中间有灰色的DSP模块
然后周围是灰色的I/O
输入输出模块
下面我们来看一下
它的逻辑阵列模块
以及它的互联的结构
这个图中
两个白色的这个是
逻辑阵列模块
那么每一个逻辑阵列模块
又包括10个逻辑单元
周围灰色的线条
以及黑色的线条
代表的是互联线
是可编程的互联
那么这个包括三种
一个是可编程的行互联
一个是可编程的列互联
还有那个黑色的线条
是代表的局部的互联
局部的互联离这个逻辑模块
是最近的
那么逻辑模块
它通过它的输入输出端口
可以跟这些互联的线连接
然后通过它们进行信号的输入输出
例如它可以跟它最近的
左右两边的局部互联进行连接
也可以跟它的周围的行互联和列互联
进行连接
实现信号的输入输出
再看一下RAM模块
那么RAM模块它有三种
一种是单端的
一种是简单的双端的
还有一种是真双端的
那么什么是简单的双端和真双端呢
所谓的简单的双端RAM模块
我们可以看到这个图上面
它有两个端口
左右两边各有一个
但是这两个端口
一个是写端口
左边这个
一个是读端口
右边这个
所以这两个端口它的功能是不同的
真的双端口
它也有两个端口在左右两边
这两个端口是一样的
都有可写可读的功能
可以同时操作
这就是一个真的双端口
下面再来看DSP模块
DSP模块它有三种
一种是8个9×9的乘法器
一种是4个18×18的乘法器
还有一个就是36×36的乘法器
这是它的乘法器
内部的结构示意图
乘法器的两个数a和b
从左边输入
进来以后它先经过两个寄存器
缓存
然后再进入二选一多路选择器
这个多路选择器既可以选择
原始的输入a和b
也可以选择通过寄存器
缓存以后的数据
之后交给乘法运算单元
进行乘法的运算
运算的结果
也可以通过一个寄存器进行缓存
然后再输出
输出也是有一个多路选择器
感谢您的观看
-课程简介
-1.1 电子系统简介
-1.2 现代电子系统举例
-1.3 现代电子系统的组成
-1.4 现代电子系统设计方法
-第一章 作业
-2.1 传感器定义
-2.2 传感器的分类和性能指标
-2.3 常用传感器介绍
-2.4 常用执行器介绍
-第二章 作业
-3.1 模拟信号处理简介
-3.2 信号放大和隔离电路
-3.3 滤波电路
--3.3 滤波电路
-3.4 运算电路(一)
-3.5 运算电路(二)
-3.6 电压比较器
-3.7 功率放大电路
-3.8 模-数转换器
-3.9 数-模转换器
-第三章 作业
-4.1 直流电源简介
-4.2 线性稳压电源
-4.3 开关稳压电源
-第四章 作业
-5.1 微处理器简介
-5.2 微处理器和片上系统的发展历程
-5.3 微处理器分类
-5.4 微处理器和片上系统举例
-5.5 微处理器和片上系统硬件结构
-5.6 外围接口和设备
-5.7 嵌入式软件开发方法
-5.8 嵌入式操作系统
-5.9 外围设备应用程序开发简介
-第五章 作业
-6.1 TM4C123 简介
-6.2 TM4C123 实验板
-6.3 TM4C123 软件开发
-6.4 TM4C123 实验举例
-第六章 作业
-7.1 PSoC简介
-7.2 PSoC实验板
-7.3 PSoC软件开发
-7.4 PSoC实验举例
-第七章 作业
-8.1 FPGA简介
-8.2 FPGA的发展趋势
-8.3 FPGA的特点
-8.4 FPGA的结构
-8.5 FPGA结构举例
-8.6 FPGA设计工具和方法
-8.7 QuartusⅡ集成开发环境
-8.8 DE2-115实验平台简介
-8.9 Verilog硬件设计语言
-- 8.9.8 设计仿真
-8.10 数字电路设计与仿真举例
-第八章 作业
-9.1 SOPC简介
-9.2 Nios II 微处理器简介
-9.3 Avalone总线简介
-9.4 SOPC设计方法简介
-9.5 SOPC设计举例
-- 9.5.1 设计内容
-9.6 Nios II 软件设计
-第九章 作业
-10.1 实验内容与要求
-10.2 实验设备与器材
-10.3 注意事项与调试方法
-10.4 实验结果展示
-第十章 作业
-期末考试
--期末考试
