FPGA芯片结构、工作原理与软核、硬核、固核详解.docx
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2023-02-27
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FPGA 芯片
一、 FPGA 芯片原理
FPGA 是在 PAL 、GAL 、EPLD 、CPLD 等可编程器件的基础上进
一步发展的产物。
它是作为 ASIC 领域中的一种半定制电路而出现的， 即解决了
定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。
由于 FPGA 需要被反复烧写，它实现组合逻辑的基本结构不可
能像 ASIC 那样通过固定的与非门来完成， 而只能采用一种易于反
复配置的结构。
查找表可以很好地满足这一要求， 目前主流 FPGA 都采用了基
于 SRAM 工艺的查找表结构，也有一些军品和宇航级 FPGA 采用
Flash 或者熔丝与反熔丝工艺的查找表结构。
通过烧写文件改变查找表内容的方法来实现对 FPGA 的重复
配置。
根据数字电路的基本知识可以知道，对于一个 n 输入的逻辑
运算，不管是与或非运算还是异或运算等等，最多只可能存在 2n
种结果。
所以如果事先将相应的结果存放于一个存贮单元，就相当于
实现了与非门电路的功能。
FPGA 的原理也是如此，它通过烧写文件去配置查找表的内
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