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通俗讲讲到底什么才是FPGA

2019-11-4 17:07:11点击:
我知道,我对与电子有关的所有事情都很着迷,但不论从哪个角度看,今天的现场可编程门阵列(FPGA),都显得“鹤立鸡群”,真是非常棒的器件。如果在这个智能时代,在这个领域,想拥有一技之长的你还没有关注FPGA,那么世界将抛弃你,时代将抛弃你。本公众号作者ALIFPGA,多年FPGA开发经验,所有文章皆为多年学习和工作经验之总结。



通俗讲讲什么是FPGA。


FPGA出现之前,所有集成电路都可以看成雕塑家,但是雕成一个成品,往往要浪费很多半成品和原料,这就是ASIC的制造。

后来FPGA出现了,FPGA就是块橡皮泥,什么硬件电路都能模仿,万用IC,想捏成什么样随你,捏的不行,可以重新再捏。这就是为什么被称为可编程。

也可以把FPGA当做乐高积木。

比如商场里现成的玩具模型,小汽车、城堡等,这些买来就可以玩,是厂家给你做好的。喜欢什么就买什么,买了四个轮子的小汽车,发现四个轮子不好玩,其实想要三轮车,这就没办法,你只能再去掏钱买。——这相当于ASIC;

买了一台游戏机,玩什么游戏另外插卡。没有游戏卡,就是废铁。——这就相当于CPU或者ARM。

FPGA相当于乐高积木,买来的是以大堆零件(FPGA里的IOB、SLICE、blockram等),车轮、屋顶这些零件集成度很高(相当于FPGA里的DCM、DSP等);玩家根据图纸,可以搭出多种样式的模型。

以英特尔FPGA为例(ALTERA),生产各种芯片,综合工具Quartus II,包括设计输入,时序仿真,板上验证,大部分的功能都集成了。Quartus II就是捏橡皮泥的工具。

Nios II,是Altera公司推出的FPGA用于嵌入CPU软核的支持软件,用C、C++都可以写。所谓软核,就是以前大家都用FPGA捏ASIC玩,但是FPGA常常要外接一些处理器,ARM、MCU,于是Altera设计了个软核出来,FPGA以前模仿硬件电路,现在连处理器都能模仿了,变成万用橡皮泥了。Nios II就是用来捏这块万用橡皮泥以前不能捏的那部分。