Altera FPGA学习：硬件总览与编程入门

"Altera FPGA学习笔记，涵盖了CPLD与FPGA的区别，FPGA的内部结构，以及ALTERA FPGA的编程流程和设计工具Quartus 27.1的使用。" 在深入探讨Altera FPGA学习之前，首先要理解CPLD和FPGA的基本概念。CPLD（Complex Programmable Logic Device）是一种可编程逻辑器件，它通常采用EECMOS或FLASH工艺，由可编程I/O、基本逻辑单元和布线池等组成。与CPLD相比，FPGA（Field-Programmable Gate Array）则更为复杂，它基于SRAM工艺，拥有更多的逻辑单元（LUT）和内嵌模块，如DSP模块、RAM块、PLL或DLL。CPLD的优点在于结构固定、功耗低，但灵活性相对较低，而FPGA则以其高度可配置性和强大的处理能力见长，但需要上电配置。 在Altera FPGA中，LUT（查找表）是基本的逻辑单元，它包含了输入口、查找表和触发器，能够实现复杂的逻辑功能。此外，Altera FPGA还内嵌了增强型EPLL和快速型FPLL，用于频率控制和相位同步，以适应不同的系统需求。与Xilinx公司的DLL相比，PLL在模拟性能上可能更优，但DLL在数字信号处理中更具优势。 选择合适的FPGA时，要考虑其逻辑单元的数量、内嵌模块（如RAM大小和PLL数量）等因素。例如，对于需要高性能计算或者需要大量存储器的应用，可能需要选择具有更多DSP模块和大容量RAM的FPGA。 在FPGA编程方面，Altera的Quartus 27.1是一个常用的开发工具。FPGA的设计流程大致分为三个阶段：一是软件自动完成的步骤，包括综合、布局布线和时序分析，这些都是为了优化设计并确保满足时序要求；二是仿真，功能仿真用于验证逻辑功能的正确性，而时序仿真则关注设计在实际时钟速度下的行为；三是编程配置，将设计下载到FPGA中使其生效。 在后续的学习中，将更深入地探讨如何使用Quartus 27.1进行FPGA设计，包括VHDL或Verilog语言的使用、IP核的集成、时序约束的设置以及如何进行硬件调试等。通过这些内容的学习，读者可以掌握从概念设计到实现的完整流程，为实际项目开发打下坚实基础。