(5)ACEX系列FPGA
ACEX是Altera专门为通信(如xDSL调制解调器、路由器等)、音频处理及其他一些场合的应用而推出的芯片系列。ACEX器件的工作电压为2.5V,芯片的功耗较低,集成度在3万门到几十万门之间,基于查找表结构。在工艺上采用先进的1.8V/0.18um、6层金属连线的SRAM工艺制成,封装形式则包括BGA、QFP等。
2.Xilinx公司的FPGA
Xilinx在1985年首次推出了FPGA,随后不断推出新的集成度更高、速度更快、价格更便宜、功耗更低的FPGA器件系列。Xilinx以CoolRunner、XC9500系列为代表的CPLD,以及以XC4000、Spartan、Virtex系列为代表的FPGA器件,如XC2000、XC4000\Spartan和Virtex、Virtex Ⅱpro、Virtex 4等系列,其性能不断提高。文献综述
(1) Xilinx FPGA配置器件SPROM
SPROM(Serial PROM)是用于存储FPGA配置数据的器件。Xilinx的SPROM器件主要包括XC18V00和XC17S00系列。XC18V00主要用来配置XC4000和Virtex等FPGA器件,XC17S00则主要用来配置Spartan和Spartan-XL器件。
(2) Spartan Ⅱ&Spartan-3&Spartan 3E器件系列
Spartan Ⅱ器件是以Virtex器件的结构为基础发展起来的第二代高容量FPGA。Spartan Ⅱ器件的集成度可以达到15万门,系统速度可达到200MHz,能达到ASIC的性价比。Spartan Ⅱ器件的工作电压为2.5V,采用0.22um/0.18um CMOS工艺,6层金属连线制造。Spartan-3采用90nm工艺制造,是Spartan Ⅱ的后一个低成本FPGA版本。
(3) Virtex-4系列FPGA
采用已验证的90nm工艺制造,可提供密度达20万逻辑单元和高达500MHz的性能。整个系列分为3个面向特定应用领域而优化的FPGA平台架构,分别如下:
·面向逻辑密集的设计:Virtex-4 XL;
·面向高性能信号处理应用:Virtex-4 SX;
·面向高速串行连接和嵌入式处理应用:Virtex-4 FX。
这3种平台FPGA都内含DCM数字时钟管理器、PMCD相位匹配时钟分频器、片上差分时钟网络、带有集成FIFO控制逻辑的500MHz SmartRAM技术、每个I/O都有集成ChipSync源同步技术的1 GbpsI/O,以及Xtreme DSP逻辑模块[8]。来.自/751·论|文-网·www.751com.cn/
2.3 硬件描述语言VHDL
2.3.1 VHDL简介
硬件描述语言HDL是EDA技术的重要组成部分,常见的HDL主要有VHDL、Verilog HDL、ABEL、AHDL、Ssystem Verilog和SystemC。
其中VHDL、Verilog在现在的EDA设计中使用最多也拥有几乎所有主流EDA工具的支持,而System Verilog和SystemC还处于完善过程中。
VHDL的英文全名是VHSIC(Very High Speed Integrated Ciruit)Hardware Description Language,于1983年由美国国防部(DOD)发起创建的,由IEEE(The Institute of Electrical and Electronisc Engineers)进一步发展,并在1987年作为“IEEE标准1076”发布。从此,VHDL成为硬件描述语言的业界标准之一。自IEEE公布了VHDL的标准版本(IEEE Std 1076)之后,各EDA公司相继推出了自己的VHDL 设计环境,或宣布自己的设计工具支持VHDL。此后,VHDL在电子设计领域得到了广泛应用,并逐步取代了原有的非标准硬件描述语言。
VHDL作为一个规范语言和建模语言,随着它的标准化,出现了一些支持该语言的行为仿真器。由于创建VHDL的最初目标是用于标准文档的简历和电路功能模拟,其基本想法是在高层次上描述系统和元件的行为。但到了20世纪90年代初,人们发现,VHDL不仅可以作为系统模拟的建模工具,而且可以作为电路系统的设计工具,可以利用软件工具将VHDL源码自动地转化为文本方式表达的基本逻辑元件连接图,即网格文件。这种方法显然对于电路自动设计是一个极大的推进。很快,电子设计领域出现了第一个软件设计工具,即VHDL逻辑综合器,它可以标准地将VHDL的部分语句描述转化为具体电路实现的网表文件。