经过几十年的发展,全球各大开发商和供货商都开发出了多种可编程逻辑器件 . 比较典型的就是 Xilinx 公司的 FPGA 器件和 Altera 公司的 CPLD 器件系列,他们开发较早,占有大部分市场?在欧洲用 Xilinx 的人多,而 Altera 公司占有日本和亚太地区的大部分市场,在美国则是平分秋。以上两家公司占有了全球 60% 以上的市场份额,他们共同决定了 PLD 技术的发展方向。 Lattice 公司在 1999 年收购了 Vantis ,成为第三大 PLD 供应商。其它供货商还有 Actel , Quicklogic , Lucent 等等,下面作一简要介绍 :
Altera 公司是 90 年代以后发展最快、最大的可编程逻辑器件供应商之一。主要产品有 :MAX3000/7000 , FLEX10K , APEX20K , ACEX1K , Stratix , Cyclone 等;开发软件为 MaxplusⅡ 和 QuartusⅡ 。其中 MaxplusⅡ 是公认的最成功的 PLD 开发平台之一,配合使用 Altera 公司提供的免费 OEM HDL 综合工具可以达到最高的效率。公司提供免费试用版或演示版 ( 当然商业版大都要收费的 ) ,可以免费从其上下载 MaxplusⅡ(BASELINE 版或学生版 ) ,或向其代理商索取该软件,然后再从其专业网站上申请注册文件 license 进行注册以后便可使用。这套软件能够满足一般学习和简单开发的要求?
Xilinx 公司是 FPGA 的发明者,也是全球最大的可编程逻辑器件的供应商之一。产品种类较全,主要有 :XC9500/4000 , Coolrunner(XPLA3) , Spartan , Virtex 等;开发软件为 Foundation 和 ISE 。 ISE(Integrated System Configuration) 提供从设计输入、仿真、编译、布局布线和下载的全程功能,其最新版本为 6 .1 版,支持 Xilinx 公司推出的所有最新的 FPGA 器件,如 Virtex-Ⅱ Pro , Virtex-Ⅱ , Spartan-Ⅱ E 和 coolrunner-Ⅱ 。该公司推出免费软件 :WEB PACK 。同样也需要在其专业网站上申请授权文件进行注册才能使用。近年来, Xilinx 在其 FPGA 里固化了各种硬核,如存储器,时钟管理和算术功能,其最新的成果是在 FPGA 里集成了硬 CPU core 和高速串行 I/O core ,具有通过 Internet 重配置逻辑的功能。
Lattice 是 ISP 技术的发明者, ISP 技术极大的促进了 PLD 产品的发展。与上两家公司相比,其开发工具略逊一筹。中小规模的可编程逻辑器件较有特。 1999 年推出可编程模拟器件,同年收购了 Vantis( 原 AMD 子公司 ) ,成为第三大可编程逻辑器件供应商。于 2001 收购 Agere 公司 ( 原 Lucent 微电子部 ) 的 FPGA 部门。主要产品有 ispLSI2000/500
0/8000 , MACH4/5 , ispMACH4000 等。
Altera CPLD
Altera公司作为全球最大的可编程逻辑器件供应商之一,可提供MAX7000S(E)、MAX7000A(AE)、MAX7000B、FLEX6000A、FLEX10KA、FLEX 10KE 等系列产品。这些产品可用于组合逻辑、时序、算法、双端口RAM、FIFO 的设计。在加ALTERA 公司的MAX+pulsII 9.62 开发软件集设计输入、处理、校验和器件编程于一体,集成度高,开发周期短。
EPM7000 系列 CPLD 器件的性能特点
•以第二代多阵列矩阵(MAX)结构为基础,是一种高性能CMOS EEPROM 器件;
•通过JTAG 接口可实现在线编程(ISP);
•逻辑密度为600~5000 个可用编程门电路,128 个宏单元;
•引脚到引脚的逻辑延时为5.0ns,计数器工作频率可达到178MHz;
•有集电极开路选择,可编程宏单元触发器;
•具有专有的清除、时钟、输出使能控制;
•包括一个可编程的程序加密位,全面保护专利设计。
EPM7000 系列 CPLD 器件的性能特点
•以第二代多阵列矩阵(MAX)结构为基础,是一种高性能CMOS EEPROM 器件;
•通过JTAG 接口可实现在线编程(ISP);
•逻辑密度为600~5000 个可用编程门电路,128 个宏单元;
•引脚到引脚的逻辑延时为5.0ns,计数器工作频率可达到178MHz;
•有集电极开路选择,可编程宏单元触发器;
•具有专有的清除、时钟、输出使能控制;
•包括一个可编程的程序加密位,全面保护专利设计。
Altera公司主流芯片选型指导
MAX+PLUSII 普遍认为MaxplusII曾经是最优秀的PLD开发平台之一,适合开发早期的中小规模PLD/FPGA,目前已经由QuartusII替代,不再推荐使用 QuartusII Altera新一代FPGA/PLD开发软件,适合新器件和大规模FPGA的开发,已经取代MaxplusII。 SOPC Builder :配合QuartusII,可以完成集成CPU的FPGA芯片的开发工作 DSP Builder: QuartusII与Mathlab的接口,利用IP核在Mathlab中快速完成数字信号处理的仿真和最终FPGA实现 软件下载 目前有两种免费软件可以下载: 1.MaxplusII Baseline版,支持30,000门以下所有设计,支持原理图,AHDL语言,支持波形仿真,时间分析,编程下载.约40M,目前已经不推荐使用,建议使用QuartusII Web版 2.QuartusII Web版免费下载 支持Altera绝大多数器件设计,支持原理图,HDL语言,支持波形仿真,时间分析,编程下载,和全版本的功能相差不大 QuartusII Web版 License申请 任何用户都可以用网卡号申请5个月的免费license,到期后可以继续申请 IP 库介绍 主流芯片选型指导:
1.主流PLD产品: MAXII:新一代PLD器件,0.18um falsh工艺,2004年底推出,采用FPGA结构,配置芯片集成在内部,和普通PLD一样上电即可工作。容量比上一代大大增加,内部集成一片8Kbits串行EEPROM,增加很多功能。MAXII采用2.5v或者3.3v内核电压,
1.主流PLD产品: MAXII:新一代PLD器件,0.18um falsh工艺,2004年底推出,采用FPGA结构,配置芯片集成在内部,和普通PLD一样上电即可工作。容量比上一代大大增加,内部集成一片8Kbits串行EEPROM,增加很多功能。MAXII采用2.5v或者3.3v内核电压,
MAXII G系列采用1.8v内核电压。
本站对该芯片评级: 购买难易程度:
简评:性价比不错,未来几年主流器件,推荐使用,不过MAXII容量较大,对于只需要几十个逻辑单元的简单逻辑应用,建议使用小容量的EPM3000A系列芯片
MAX II 器件家族
Feature EPM240/G EPM570/G EPM1270/G EPM2210/G
逻辑单元 (LE) 240 570 1,270 2,210
等效宏单元(Macrocell) 192 440 980 1,700
最大用户IO 80 160 212 272
内置Flash大小(bit) 8K 8K 8K 8K
管脚到管脚延时(ns) 3.6-4.5 3.6-5.5 3.6-6.0 3.6-6.5
2.主流FPGA产品 Altera的主流FPGA分为两大类,一种侧重低成本应用,容量中等,性能可以满足一般的逻辑设计要求,如Cyclone,CycloneII;还有一种侧重于高性能应用,容量大,性能能满足各类高端应用,如Startix,StratixII等,用户可以根据自己实际应用要求进行选择。 在性能可以满足的情况下,优先选择低成本器件。
本站对该芯片评级: 购买难易程度:
简评:性价比不错,未来几年主流器件,推荐使用,不过MAXII容量较大,对于只需要几十个逻辑单元的简单逻辑应用,建议使用小容量的EPM3000A系列芯片
MAX II 器件家族
Feature EPM240/G EPM570/G EPM1270/G EPM2210/G
逻辑单元 (LE) 240 570 1,270 2,210
等效宏单元(Macrocell) 192 440 980 1,700
最大用户IO 80 160 212 272
内置Flash大小(bit) 8K 8K 8K 8K
管脚到管脚延时(ns) 3.6-4.5 3.6-5.5 3.6-6.0 3.6-6.5
2.主流FPGA产品 Altera的主流FPGA分为两大类,一种侧重低成本应用,容量中等,性能可以满足一般的逻辑设计要求,如Cyclone,CycloneII;还有一种侧重于高性能应用,容量大,性能能满足各类高端应用,如Startix,StratixII等,用户可以根据自己实际应用要求进行选择。 在性能可以满足的情况下,优先选择低成本器件。
• Cyclone(飓风):Altera中等规模FPGA,2003年推出,0.13um工艺,1.5v内核供电,与Stratix结构类似,是一种低成本FPGA系列 ,是目前主流产品,其配置芯片也改用全新的产品。
本站对该芯片评级: 购买难易程度:
简评:Altera最成功的器件之一,性价比不错,是一种适合中低端应用的通用FPGA,推荐使用
Cyclone资料下载
型号(1.5V) 逻辑单元 锁相环 M4K RAM 块 备 注
EP1C3 2,910 1 13 每块RAM为4Kbit,可以另加1位奇偶校验位
EP1C4 4,000 2 17
EP1C6 5,980 2 20
EP1C12 12,060 2 52
EP1C20 20,060 2 64
• CycloneII:Cyclone的下一代产品,2005年开始推出,90nm工艺,1.2v内核供电,属于低成本FPGA,性能和Cyclone相当,提供了硬件乘法器单元
本站对该芯片评级: 购买难易程度:
简评:Altera最成功的器件之一,性价比不错,是一种适合中低端应用的通用FPGA,推荐使用
Cyclone资料下载
型号(1.5V) 逻辑单元 锁相环 M4K RAM 块 备 注
EP1C3 2,910 1 13 每块RAM为4Kbit,可以另加1位奇偶校验位
EP1C4 4,000 2 17
EP1C6 5,980 2 20
EP1C12 12,060 2 52
EP1C20 20,060 2 64
• CycloneII:Cyclone的下一代产品,2005年开始推出,90nm工艺,1.2v内核供电,属于低成本FPGA,性能和Cyclone相当,提供了硬件乘法器单元
本站对该芯片评级: 购买难易程度:
简评:刚刚推出的新一代低成本FPGA,目前市场零售还不容易买到,估计从2005年年底开始,将逐步取代Cyclone器件,成为Altera在中低FPGA市场中的主力产品。
CycloneII资料下载
Cyclone II 系列概览
特 性 EP2C5 EP2C8 EP2C20 EP2C35 EP2C50 EP2C70
逻辑单元( LE ) 4,608 8,256 18,752 33,216 50,528 68,416
M4K RAM 块 26 36 52 105 129 250
RAM 总量 119,808 165,888 239,616 483,840 594,432 1,152,000
嵌入式18×18乘法器 13 18 26 35 86 150
锁相环(PLL) 2 2 4 4 4 4
最大可用I/O管脚 142 182 315 475 450 622
• Stratix :altera大规模高端FPGA,2002年中期推出,0.13um工艺,1.5v内核供电。集成硬件乘加器,芯片内部结构比Altera以前的产品有很大变化。
本站对该芯片评级: 购买难易程度:
简评:刚刚推出的新一代低成本FPGA,目前市场零售还不容易买到,估计从2005年年底开始,将逐步取代Cyclone器件,成为Altera在中低FPGA市场中的主力产品。
CycloneII资料下载
Cyclone II 系列概览
特 性 EP2C5 EP2C8 EP2C20 EP2C35 EP2C50 EP2C70
逻辑单元( LE ) 4,608 8,256 18,752 33,216 50,528 68,416
M4K RAM 块 26 36 52 105 129 250
RAM 总量 119,808 165,888 239,616 483,840 594,432 1,152,000
嵌入式18×18乘法器 13 18 26 35 86 150
锁相环(PLL) 2 2 4 4 4 4
最大可用I/O管脚 142 182 315 475 450 622
• Stratix :altera大规模高端FPGA,2002年中期推出,0.13um工艺,1.5v内核供电。集成硬件乘加器,芯片内部结构比Altera以前的产品有很大变化。
本站对该芯片评级: 购买难易程度:
简评:Startix芯片在2002年的推出,改变了Altera在FPGA市场上的被动局面。该芯片适合高端应用。 随着2005年新一代StratixII器件的推出,将被StratixII逐渐取代 Stratix资料下载
1.5v 逻辑单元 LE 512bit RAM块
4Kbit RAM块
512K MegaRAM块
DSP块
备注
EP1S10 10570 94 60 1 6 每个DSP块可实现4个9x9乘法/累加器
RAM块可以另加奇偶校验位
EP1S20 18460 194 82 2 10
EP1S25 25660 224 138 2 10
EP1S30 32470 295 171 4 12
EP1S40 41250 384 183 4 14
EP1S60 57120 574 292 6 18
EP1S80 79040 767 364 9 22
1.5v 逻辑单元 LE 512bit RAM块
4Kbit RAM块
512K MegaRAM块
DSP块
备注
EP1S10 10570 94 60 1 6 每个DSP块可实现4个9x9乘法/累加器
RAM块可以另加奇偶校验位
EP1S20 18460 194 82 2 10
EP1S25 25660 224 138 2 10
EP1S30 32470 295 171 4 12
EP1S40 41250 384 183 4 14
EP1S60 57120 574 292 6 18
EP1S80 79040 767 364 9 22
EP1S120 114140 1118 520 12 28
• StratixII: Stratix的下一代产品,2004年中期推出,90um工艺,1.2v内核供电,大容量高性能FPGA
本站对该芯片评级: 购买难易程度: 简评:性能超越Stratix,是未来几年中,Altera在高端FPGA市场中的主力产品 StratixII资料下载 4.FPGA配置芯片 配置EEPROM 用于配置SRAM工艺FPGA的EEPROM,EPC2以上的芯片可以用电缆多次擦写
型号 容量 适用型号(详细内容请参阅数据手册) 电压 常用封装
EPC1441 (不可擦写) 441K bits 6K,10K10-10K30,1K10 3.3/5v 自动选择(可在软件中设定) 8 脚 DIP
EPC1 (不可擦写) 1M bits 10K30E/1K30,10K/1K50,更大芯片要多片级连 3.3/5v 自动选择(可在软件中设定) 8 脚 DIP
EPC2 (可重复擦写) 2M bits 10K/1K/20K100以下,更大芯片要多片级连 3.3/5v 管脚控制(请查阅数据手册) 20 脚 PLCC
EPC8 (可重复擦写) 8M bits 100脚 PQFP
EPC16(可重复擦写) 16M bits 88 脚 BGA
• StratixII: Stratix的下一代产品,2004年中期推出,90um工艺,1.2v内核供电,大容量高性能FPGA
本站对该芯片评级: 购买难易程度: 简评:性能超越Stratix,是未来几年中,Altera在高端FPGA市场中的主力产品 StratixII资料下载 4.FPGA配置芯片 配置EEPROM 用于配置SRAM工艺FPGA的EEPROM,EPC2以上的芯片可以用电缆多次擦写
型号 容量 适用型号(详细内容请参阅数据手册) 电压 常用封装
EPC1441 (不可擦写) 441K bits 6K,10K10-10K30,1K10 3.3/5v 自动选择(可在软件中设定) 8 脚 DIP
EPC1 (不可擦写) 1M bits 10K30E/1K30,10K/1K50,更大芯片要多片级连 3.3/5v 自动选择(可在软件中设定) 8 脚 DIP
EPC2 (可重复擦写) 2M bits 10K/1K/20K100以下,更大芯片要多片级连 3.3/5v 管脚控制(请查阅数据手册) 20 脚 PLCC
EPC8 (可重复擦写) 8M bits 100脚 PQFP
EPC16(可重复擦写) 16M bits 88 脚 BGA
Cyclone专用配置器件 专门用于配置Cyclone器件的EEPROM,可以用ByteblasterII在线改写,电压为3.3v
型 号 容 量 适用型号(详细内容请参阅数据手册) 常用封装
EPCS1 1M bits EP1C3,EP1C4,EP1C6(压缩模式) 8 脚 SOIC
EPCS4 4M bits 所有Cyclone型号 8 脚 SOIC
各类配置芯片数据手册下载 5.NoisII软处理器:verilog编写的一个32位/16位可编程CPU核,可以集成到各种FPGA中,Altera提供开发软件用于软件和硬件开发 6.更多可编程器件产品 Altera公司还有很多仍然在广泛使用的可编程器件产品,如:ACEX 1K, MAX3000A,FLEX 10K, APEX 20K, StratixGX, 等等。
型 号 容 量 适用型号(详细内容请参阅数据手册) 常用封装
EPCS1 1M bits EP1C3,EP1C4,EP1C6(压缩模式) 8 脚 SOIC
EPCS4 4M bits 所有Cyclone型号 8 脚 SOIC
各类配置芯片数据手册下载 5.NoisII软处理器:verilog编写的一个32位/16位可编程CPU核,可以集成到各种FPGA中,Altera提供开发软件用于软件和硬件开发 6.更多可编程器件产品 Altera公司还有很多仍然在广泛使用的可编程器件产品,如:ACEX 1K, MAX3000A,FLEX 10K, APEX 20K, StratixGX, 等等。
Xilinx CPLD
Xilinx CPLD 系列器件包括 XC9500 系列器件、 CoolRunner XPLA 和 CoolRunner- Ⅱ系列器件。 Xilinx CPLD 器件可使用 Foundation 或 ISE 开发软件进行开发设计,也可使用专门针对 CPLD 器件的 Webpack 开发软件进行设计。
XC9500
XC9500系列器件分XC9500 5V器件、XC9500XL 3.3V器件和XC9500XV 2.5V器件3种类型,XC9500系列可提供从最简单的PAL综合设计到最先进的实时硬件现场升级的全套解决方案。表1-1~表1-3分别列出了XC9500、XC9500XL和XC9500XV系列器件的基本特征。表1-4~表1-6则分别列出了XC9500、XC9500XL和XC9500XV器件的封装和I/O引脚数。其中fCNT代表16位计数器操作频率,fsys表示一般目标系统设计中生成多重功能块所需的内部操作频率。
表1-1 XC9500系列器件特征
系列器件 | XC9536 | XC9572 | XC95108 | XC95144 | XC95216 | XC95288 |
宏单元 | 36 | 72 | 108 | 144 | 216 | 288 |
可用门数 | 800 | 1600 | 2400 | 3200 | 4800 | 6400 |
寄存器 | 36 | 72 | 108电脑编程软件下载免费下载 | 144 | 216 | 288 |
tPD/ns | 5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 10 | 15 |
tSU/ns | 3.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 6.0 | 8.0 |
tCO/ns | 4.0 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 6.0 | 8.0 |
tCNT/MHz(1) | 100 | 125 | 125 | 125 | 111.1 | 92.2 |
tSYS/MHz(2) | 100 | 83.3 | 83.3 | 83.3 | 66.7 | 56.6 |
表1-2 XC9500XL系列器件特征
系列器件 | XC9536XL | XC9572XL | XC95144XL | XC95288XL |
宏单元 | 36 | 72 | 144 | 288 |
可用门数 | 800 | 1600 | 3200 | 6400 |
寄存器 | 36 | 72 | 144 | 288 |
Xilinx CoolRunner 系列CPLD器件分CoolRunner-Ⅱ系列和CoolRunner XPLA 3系列器件。1999年8月,Xilinx收购了Philips的CoolRunner生产线并开始提供XPLA(eXtenden Programmable Logic Array,加强型可编程逻辑阵列)系列器件,如表1-8所示。
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。
发表评论