FPGA基礎知識4(FPGA設計經驗和選型)

阿新 • • 發佈：2019-01-20

選擇FPGA型號
        首先選擇好了某個系列的FPGA，接下來就要選擇一個具體的型號了。需要考慮的因素主要有以下幾點：
A．封裝
主要在於選擇管腳的數目，如果管腳夠用，儘量選擇表貼封裝，如TQFP或者QFP的。Red Logic不推薦選擇BGA的原因是：
1）會帶來的焊接成本提高；
2）增加了佈線難度，可能不得不增加PCB的層數；
3）降低了測試性，增加了測試成本。
           當然，如果專案需要，必須選擇BGA封裝的，那麼儘量選擇管腳間距大一些的，比如1mm或者0.8mm。
例如，對於Cyclone系列的FPGA，EP1C12就有F324和Q240兩種封裝，前者是BGA的，後者是PQFP的。如果150個使用者IO對您的設計已經足夠了，那麼最好選擇後者，兩層板就可以做下來，而F324封裝的最少要4層板才行。
B．資源
一般在設計的開始階段，無法估計規模大小。所有一般需要根據經驗來選擇。一般都要選擇你確定的封裝裡面規模最大的型號。一般來說，相同的封裝會有不同的容量，比如Cyclone系列的PQFP240封裝，就有1C6和1C12兩個型號，資源相差一倍以上。那麼實驗階段就可以先用1c12做實驗，將來再改用 1c6的，PCB不用重新設計。
資源包括了邏輯資源（如LE或者Slice）和儲存資源（如M4K或Block RAM）。
選擇晶片的時候不僅要考慮邏輯資源夠用，還要保證儲存資源夠用。假如您的設計用了1000個LE，200Kbit的儲存器，如果從邏輯資源考慮，EP1C6就足夠了，有接近6000個LE，但是M4K的容量確不能滿足要求。如果不想更改設計，您就必須選擇EP1C12了。
C．升級性
為了以後增加功能或者升級性能，您的FPGA設計好後，必須有一定的升級空間。比如您目前的設計用了70％的晶片資源，那麼您就必須考慮是否能夠滿足將來的需要了。
（Xilinx和Altera的FPGA產品都是基於SRAM的，上電後需要外部cpu或者儲存器進行配置才能工作。
配置過程中，如果出現干擾，就會產生配置錯誤。
而Actel公司的反融絲型FPGA與ASIC一樣，是固化在晶片內部的，上電就開始工作的，所以說更抗干擾性能更強一些。但是隻能燒寫一次，開發起來成本比較高，週期也長一些。必須充分模擬，否則差一點點就要費一個片子啊。
可以採用Altera的晶片做原型的驗證和樣機。經過測試，如果不能滿足要求，在更換Actel的晶片，這樣可以保證邏輯部分是沒有問題的。Altera的晶片目前也採用了一些措施，比如差錯重新配置等，也可以用外部的cpu來配置FPGA，上電後對fpga進行簡單的測試，如果有問題，再重新配置。
如果邏輯規模不大，可以採用MAXII系列的CPLD，由於採用了Flash結構，不需要外部配置，可靠性要高很多。）

二。FPGA

主要的外設晶片選擇
       Red Logic根據以往的經驗，推薦您一些晶片，供您參考。其他應用的晶片，您可以到我們的網站上諮詢。
1．電源晶片
如果電流較小，可以選用AS1117系列，表貼型封裝；
如果電流較大，可以選用AS28xx系列，表貼型封裝；
2．儲存晶片
儘量選擇升級空間大，管腳相容的系列；
SDRAM一般選擇SAMSUNG的K4S系列，或者現代的HY57V系列；
ASRAM一般選擇ISSI的61LV系列；
NOR  FLASH一般選擇AMD的29LV系列或者SST的晶片；
NAND FLASH一般選擇SAMSUNG的K9S系列；
3．其他晶片
VIDEO Encoder/Decoder   – PHILIPS；
VGA  ADC/DAC        －ADI；
ADC/DAC                  －ADI, TI , BB;
USB                          －CYCPRESS；
PCI                           －PLX；
聯結器              －AMP,SEMITEC；

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