《电子系统综合设计》课程教学课件（讲稿）第四章 FPGA应用基础

FPGA应用基础电子系统设计

电子系统设计 FPGA应用基础

FPGA/CPLD的结构和原理电子系统设计

电子系统设计 FPGA/CPLD的结构和原理

概述4.1.1FPGA/CPLD的应用范围FPGA/CPLD的使用范围高IC测试仪高端存储基站通道卡系统系统价格路由器中等规模服务器显示器AO游戏机低FPGAICPLD领域移动电话低高系统数量电子系统设计

电子系统设计 FPGA/CPLD的应用范围 4.1.1 概 述

概述4.1.1数据采集与分析FPGA/CPLD在电子系统中的应用单片机FPGA并行高速ADC数据缓存显示波形总线信号模拟参数计算调理信号信号处理人机接口电压比较存储示波器、脉冲参数测量仪等电子系统设计

电子系统设计 FPGA/CPLD在电子系统中的应用——数据采集与分析 4.1.1 概 述 存储示波器、脉冲参数测量仪等

概述4.1.1信号源FPGA/CPLD在电子系统中的应用模拟单片机高速波形FPGA最小系统DAC子系统输出可以生成以下波形（1）PWM;（2）正弦波，频率幅度可调；（3）任意波一正弦波、三角波、锯齿波、方波；（4）调制波形，如时变波形，随时间改变相位、频率。FSK,频率随电平改变。电子系统设计

电子系统设计 FPGA/CPLD在电子系统中的应用——信号源 4.1.1 概 述 可以生成以下波形（1）PWM；（2）正弦波，频率幅 度可调； （3）任意波—正弦波、三角波、锯齿波、方波； （4）调制波形，如时变波形，随时间改变相位、频率。 FSK，频率随电平改变

概述4.1.1FPGAV/CPLD在电子系统中的应用数字信号处理自适应滤波器，用FPGA进行数字信号处理实现自适应滤波。声音和d(n)=s(n)+n(n)ADCC噪声喇叭DACY(n)=Wnx(n)x(n)x(n)y(n)ADC噪声误差信号自适应滤波器e(n)=d(n)-y(n) = s(n)/Wn+1=W,+0.01e(n)x(nLMS算法电子系统设计

电子系统设计 FPGA/CPLD在电子系统中的应用——数字信号处理 4.1.1 概 述 自适应滤波器，用FPGA进行数字信号处理实现自适应 滤波

4.1.2 现场可编程门阵列FPGA表1CycloneIV系列典型器件性能对照表Resources6,27210,32015,40822,32039.60055.85675.408114.48028,848Logicelements(LEsEmbeddedmemory2704145045945941,1342,3402,7453,888(Kbits)Embedded18×181556661542366116200266multipliers224444444General-purposePLLs101020202020202020GlobalClockNetworks888888888User/OBanksMaximumuserl/O(1)179179343153532532374426528电子系统设计

电子系统设计 表1 CycloneIV系列典型器件性能对照表 4.1.2 现场可编程门阵列FPGA

概述4.1.1EP4CE6E22C8NEP4CE6E22C8NCycloneIV系列无铅封装速度等级增强的逻辑/存储器商业级，温度范围0~856272个逻辑单元144引脚EQFP封装电子系统设计

电子系统设计 EP4CE6E22C8N 4.1.1 概 述

4.1.2现场可编程门阵列FPGAFPGA的内部资源逻辑阵列块嵌入式RAM块底层嵌入功能单元可编程互连输入/输出单元电子系统设计

电子系统设计 FPGA的内部资源 4.1.2 现场可编程门阵列FPGA

4.1.2现场可编程门阵列FPGA1.逻辑阵列块（LogicArrayBlock，LAB）选通输出LUT输入口时钟逻辑单元LE的简化示意图电子系统设计

电子系统设计 逻辑单元LE的简化示意图 1.逻辑阵列块（Logic Array Block，LAB） 4.1.2 现场可编程门阵列FPGA