Altera FPGA选型与开发技术详解

"该资源是2008年5月24日姚老师关于Altera FPGA的选型及开发的PDF课件，涵盖了Altera FPGA的基础知识、选型策略、逻辑分析工具SignalTap II的使用以及基于CPLD的FPGA配置方法等内容，旨在深入探讨FPGA在系统设计中的应用和优势。" 在FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）领域，Altera是一家重要的供应商，其FPGA产品广泛应用于各种电子系统的设计中。Altera的FPGA体系结构由大量的可编程逻辑单元、互连资源、I/O模块和其他辅助功能组成，允许设计者根据需求定制硬件电路。 课程首先介绍了FPGA的基本概念，包括与CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）的区别。CPLD通常拥有更少的逻辑单元，适合相对简单的逻辑设计，而FPGA则提供了更高的可编程性和灵活性，适用于更复杂的系统设计。FPGA还支持硬核（如ARM、MIPS、POWERPC等）和软核（如Nios/NiosII）处理器，以及System-on-Chip (SOC) 和Software-Defined Programmable System-on-Chip (SOPC) 技术，允许集成IP核（知识产权）来构建完整的嵌入式系统。 FPGA的主要优点在于其高集成度、快速研发周期、小型化、高性能、高可靠性、良好的保密性以及设计灵活性。它们可以通过JTAG接口进行板级和芯片级的测试，确保设计的正确性和稳定性。根据不同的实现工艺，FPGA可以分为基于SRAM、反熔丝和Flash结构的类型，每种都有其独特的优缺点。 在选型策略方面，Altera的FPGA产品线丰富多样，适应不同的应用需求。例如，基于SRAM的FPGA以其灵活性为特点，但需要非易失性存储器进行配置；反熔丝结构的FPGA更为稳定，但编程后无法更改；而Flash结构的FPGA则兼顾了稳定性和灵活性。 随着技术的发展，FPGA正朝着更高的性能、更高的密度、更低的电压和更低的功耗方向发展。特别是嵌入式系统（SoPC）技术的应用，如Altera的NIOSII解决方案，使得FPGA在系统集成和定制化方面展现出巨大的潜力。这一趋势表明，FPGA在未来的电子设计中将继续扮演关键角色，推动硬件和软件的融合，为各种应用提供更加灵活和高效的解决方案。