利用FPGA實現外設通信接口之:FPGA在外設接口實現方面的優勢

2020-12-04 電子產品世界

10.1.1充足的用戶I/O資源

FPGA的一個重要的應用領域就是數據採集和接口邏輯設計。隨著晶片封裝技術的提高，現在的FPGA已經可以在單位面積上提供更多的I/O管腳資源。

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例如，Altera公司低成本的CycloneII系列FPGA最大的封裝為FG896，可以給設計者提供最多622個I/O管腳。如表10.1所示為CycloneII系列FPGA的用戶I/O資源。

表10.1 CycloneII系列FPGA的封裝類型和最大的用戶I/O數量

器件

144-Pin

TQFP

208-Pin

PQFP

256-Pin

FineLine

BGA

484-Pin

FineLine

BGA

672-Pin

FineLine

BGA

896-Pin

FineLine

BGA

EP2C5

89

142

158

EP2C8

85

138

182

EP2C20

152

315

EP2C35

322

475

EP2C50

294

450

EP2C70

422

622

從表10.1中可以看出，FPGA的管腳資源很豐富，可以滿足大部分的應用需求。設計者可以根據需求，選擇適合封裝的晶片。因此，FPGA比較適合接口比較多、需要大量I/O的應用場合。

10.1.2靈活的可編程邏輯

標準的外設接口協議是開放的，因此不具備保密性和安全性。在某些應用場合，設計者需要在標準接口協議的基礎上，重新設計接口協議來提高保密性或者其他方面的性能。FPGA晶片靈活的可編程特性可以幫助設計者來實現這些自定義的協議。

10.1.3支持多種電平接口標準

目前，新型的FPGA可以支持各種高級的I/O電平標準。以Altera公司的CycloneII系列FPGA為例，在高速差分電平標準方面，支持LVDS、RSDS、mini-LVDS、LVPECL、差分HSTL以及差分SSTL等。在單端電平標準方面，支持2.5V和1.8V的I類和II類SSTL標準，1.8V和1.5V的I類和II類HSTL以及3.3V的PCI和PCI-X1.0，還有LVCMOS和LVTTL等。

正是因為對多種I/O電平標準的支持，FPGA可以輕鬆地實現標準的PCI接口，也可以支持高速的DDR、DDR2和SDRSDRAM以及QDRII的SRAM。

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