FPGA的发展由来

大家好,我是小小的电子之路,这是我的第29篇原创文章,很高兴与大家一起分享~

原文出自微信公众号【小小的电子之路】

在数字电路中,逻辑门是最基本的逻辑单元,常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门、同或门等等,这些逻辑门通过互相组合来实现数字电路中的逻辑运算。

分立元件时代,工程师们如果想设计数字电路,就需要自己用分立的电子元器件搭建逻辑门电路,进而实现相应的数字电路功能。可想而知,通过这种方法来设计大规模的数字电路是十分复杂的。

随着集成电路工艺水平的进步,在中小规模集成电路时代,工程师们将上述分立的电子元器件封装在一块硅片上,形成了具有固定功能的逻辑门,这样,工程师如果想设计数字电路,就不再需要自己搭建逻辑门了,但是,如果想实现复杂的数字电路功能,这样的方法还是很繁琐。

随着集成电路工艺水平的进一步提高,在大规模集成电路时代,工程师们可以直接将不同的逻辑门封装在一片硅片上,这样,工程师们就可以直接设计出具备特定数字电路功能的集成电路芯片,这样的芯片称为专用集成电路(ASIC)

但是,顾名思义,ASIC只能实现特定的电路功能,通用性不强,为了解决这一问题,可编程逻辑器件(PLD)应运而生,在经历了简单可编程逻辑器件(SPLD)复杂可编程逻辑器件(CPLD)之后,出现了一种新的可编程逻辑器件—FPGA(现场可编程门阵列)

相较于ASIC而言,FPGA这种可编程逻辑器件的内部器件连接和逻辑功能是可变的,工程师们可以通过编程来改变其内部连接和逻辑功能,从而实现想要的数字电路功能,具备很强的灵活性和通用性。

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