基于FPGA的电压监测系统硬件设计+PCB电路图(3)
1.2.3 FPGA的分类
随着可编程逻辑器件的发展，许多厂商都开始开发FPGA器件。不同型号的FPGA的功能，多应用的领域都不同。下面会介绍一下针对FPGA按照不同方法进行的分类
按照逻辑模块的规则分类，可以将FPGA分为细粒度和粗粒度结构两大类。其中，细粒度的规模较小，通常只有数个晶体管组成，有点像门阵列基本单元。细粒度的优点是，它的资源可以在实际应用中被完全地利用。缺点是速度比较慢，因为它需要大量的连线和开关来完成复杂的逻辑功能。而细粒度不同，它的规模非常大，在内部只需要添加少量的门和内部连线就可以完成复杂的逻辑功能，并且性能很好。它的缺点同样显而易见，那就是分配的资源不能被有效完整的利用。
由于半导体技术的飞速发展，芯片集成度越来越高，很多厂家开发出了高级细粒度的FPGA使的细粒度的FPGA可以在一定程度上克服缺点，使其逻辑功能块的规模大大增强。
按照逻辑块的构造分类，可将FPGA分为查找表型和多路开关型。
查找表其实就是一个RAM，而Xilinx公司所开发的FPGA大多为这一类型。当用户通过某些方式，比如原理图和HDL语言，描述了一个逻辑电路，FPGA的开发软降将自动预测出所有可能的结果，并将这些结果全部输入到RAM中，这样就是的每一个信号都会作为地址去让FPGA进行查表，FPGA只需在对应的地质找出对应的内容，然后完成输出即可。而现在Xilinx公司所生产的FPGA大部分都是4输入的LUT，只有最新推出的Viretx．5系列FPGA实现了真正的6输入LUT。
Altera公司的FPGA器件的逻辑块构造大多数为多路开关型，它是靠控制多路开关来完成任务。编程时需要掌握每一个开关的特性，对输入的信号进行选择和配置，从而实现不同的逻辑功能。
查找表的优势在于，它的功能非常多样化，有N个输入的查找表可以实现N×N个任意的组合逻辑函数。而多路开关的优点在于可以构成大量函数的逻辑块。
按照编程工艺分类，可将FPGA分为三大类：基于反熔丝编程的FPGA、基于SRAM编程的FPGA和基于EEPROM、Flash编程的FPGA。基于反熔丝编程的FPGA的优势在于，它的体积非常小，集成度很高，运行速度很快，并且还可以加密，防拷贝，看那个干扰等优势。但缺点在于，这种芯片只能一次编程，不能反复修改。这也使得这种芯片只能适用于已经成型的产品和大批量的应用。SRAM型FPGA的优点在于它可以进行反复编程。在上电时，FPGA可以加载不同的程序以完成不同的功能，掉电时SRAM数据自动清零，可以反复擦写。而FLASH型拥有以上两种芯片的优点，既具有非易失性，还可以重复编程。但它的缺点在于不能动态重构，功耗也较前两种FPGA要高。
现在常用的FPGA大多为SRAM型和FLASH型，而军事领域常用反熔丝编程型。
1.2.4 FPGA的国内外现状
目前，FPGA的应用已经深入到了国内外的各个行业。在FPGA的基础上，许多机构和公司进行产品的开发与研制，在广泛的领域中，都取得了很好的效果。 在国外，英国The University of Manchester计算机学院，经过长时间的研究，自行开发研制了一款基于Altera公司的FPGA开发板。这块教学板被广泛的运用到各个层次的FPGA教学中，其中包括ARM体系结构、数字逻辑电路、超大规模逻辑电路设计以及数字信号处理等课程。美国Stanford University直接应用Altera公司的大学计划项目所提供的Cyclone Ⅱ型FPGA开发板，并基于此进行高级光纤通信系统的研究。Swinburne University of Technology结合Altium公司的 Nano Board，基于FPGA的纳米级开发板，研究在FPGA中实现AES(Advanced Encryption Standard)算法，这时的学生们对FPGA的开发和学习有了全面而深刻的了解。