fpga的引脚如何配置 请问FPGA的引脚如何配置

FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

【FPGA工作原理】

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。FPGA的基本特点主要有：

1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。

2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。

4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

5) FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。

可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。

加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。

【FPGA配置模式】

FPGA有多种配置模式：并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式；主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM编程FPGA；外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。

如何实现快速的时序收敛、降低功耗和成本、优化时钟管理并降低FPGA与PCB并行设计的复杂性等问题，一直是采用FPGA的系统设计工程师需要考虑的关键问题。如今，随着FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向发展，系统设计工程师在从这些优异性能获益的同时，不得不面对由于FPGA前所未有的性能和能力水平而带来的新的设计挑战。

例如，领先FPGA厂商Xilinx最近推出的Virtex-5系列采用65nm工艺，可提供高达33万个逻辑单元、1,200个I/O和大量硬IP块。超大容量和密度使复杂的布线变得更加不可预测，由此带来更严重的时序收敛问题。此外，针对不同应用而集成的更多数量的逻辑功能、DSP、嵌入式处理和接口模块，也让时钟管理和电压分配问题变得更加困难。

幸运地是，FPGA厂商、EDA工具供应商正在通力合作解决65nm FPGA独特的设计挑战。不久以前，Synplicity与Xilinx宣布成立超大容量时序收敛联合工作小组，旨在最大程度帮助地系统设计工程师以更快、更高效的方式应用65nm FPGA器件。设计软件供应商Magma推出的综合工具Blast FPGA能帮助建立优化的布局，加快时序的收敛。

最近FPGA的配置方式已经多元化！

【FPGA主要生产厂商介绍】1、Altera2、Xilinx3、Actel4、Lattice其中Altera和Xilinx主要生产一般用途FPGA，其主要产品采用RAM工艺。Actel主要提供非易失性FPGA，产品主要基于反熔丝工艺和FLASH工艺。

一、环境搭建指南

书中的地址

http://www.opengl-redbook.com/

去这里打包下载OpenGL红宝书的示例代码，解压后是这样

虽然没有第一章的代码但第一章的内容好歹算一个完整的例子，网上各种环境搭建教程也都以第一章的代码为例，我们就拿过来直接用一下。

1、打开VS2015创建一个空的控制台项目，然后新建一个cpp文件，粘贴红宝书第一章的示例代码

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// triangles.cpp

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#include <iostream>

using namespace std

#include "vgl.h"

#include "LoadShaders.h"

enum VAO_IDs { Triangles, NumVAOs }

enum Buffer_IDs { ArrayBuffer, NumBuffers }

enum Attrib_IDs { vPosition = 0 }

GLuint VAOs[NumVAOs]

GLuint Buffers[NumBuffers]

const GLuint NumVertices = 6

//---------------------------------------------------------------------

//

// init

//

void init(void)

{

glGenVertexArrays(NumVAOs, VAOs)

glBindVertexArray(VAOs[Triangles])

GLfloat vertices[NumVertices][2] = {

{ -0.90, -0.90 }, // Triangle 1

{ 0.85, -0.90 },

{ -0.90, 0.85 },

{ 0.90, -0.85 }, // Triangle 2

{ 0.90, 0.90 },

{ -0.85, 0.90 }

}

glGenBuffers(NumBuffers, Buffers)

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, Buffers[ArrayBuffer])

glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices),

vertices, GL_STATIC_DRAW)

ShaderInfo shaders[] = {

{ GL_VERTEX_SHADER, "triangles.vert" },

{ GL_FRAGMENT_SHADER, "triangles.frag" },

{ GL_NONE, NULL }

}

GLuint program = LoadShaders(shaders)

glUseProgram(program)

glVertexAttribPointer(vPosition, 2, GL_FLOAT,

GL_FALSE, 0, BUFFER_OFFSET(0))

glEnableVertexAttribArray(vPosition)

}

//---------------------------------------------------------------------

//

// display

//

void display(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)

glBindVertexArray(VAOs[Triangles])

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, NumVertices)

glFlush()

}

//---------------------------------------------------------------------

//

// main

//

int main(int argc, char** argv)

{

glutInit(&argc, argv)

glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA)

glutInitWindowSize(512, 512)

glutInitContextVersion(4, 3)

glutInitContextProfile(GLUT_CORE_PROFILE)

glutCreateWindow(argv[0])

glewExperimental = GL_TRUE

if (glewInit()) {

cerr <<"Unable to initialize GLEW ... exiting" <<endl

exit(EXIT_FAILURE)

}

init()

glutDisplayFunc(display)

glutMainLoop()

}

2、打开项目属性，在“VC++ Directories”选项卡中，将前面下载回来的红宝书示例代码中的include目录加入“Include Directories”，将lib目录加入“Library Directories”

3、打开项目属性，在“General”选项卡中，将“Platform Toolset”设置为VS2013

4、在项目管理器中右击Source Files的Filter，添加现有项，然后找到红宝书源码目录中的lib目录，添加LoadShaders.cpp文件

5、打开项目属性，在“Linker/Input”选项卡中，在“Ignore Specific Default Libraries”中添加libcmtd.lib

6、在项目目录中新建两个文本分别命名为triangles.vert和triangles.frag，也就是我们的顶点着色器和片段着色器啦

triangles.vert

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#version 430 core

layout(location = 0) in vec4 vPosition

void

main()

{

gl_Position = vPosition

}

triangles.frag

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7

#version 430 core

out vec4 fColor

void

main()

{

fColor = vec4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0)

}

7、编译，运行，搞定

二、所以然

1、关于第一步

这里的示例代码其实比书中的多了一句

glewExperimental = GL_TRUE

书里的代码用到了GLEW库，GLEW可以跨平台支持OpenGL高级扩展特性，没有GLEW的话在Win平台是无法使用4.3的那些功能的。这句

代码是GLEW所有扩展的一个开关，需要在glewInit()之前执行。如果没有这一句，编译是可以通过的，但在运行时会崩溃。

2、关于第二步

主要目的是将示例代码中用到的GLUT和GLEW库的头文件和库文件引入项目目录。这一步没设置好的话编译无法通过，现象一般是无法打开freeglut相关库文件或者某些函数没有声明。

网上有些教程让你自己去下载并编译freeglut和glew，然后拷贝到各种系统目录和VS的目录，其实没用。所有用到的头文件和库文件在第八版示例代码include和lib目录中都有了，你只要正确引入项目中就不会有问题。

3、关于第三步

只有VS2015需要这一步

VS2015更改了很多标准库的链接方式和宏定义，而红宝书第八版中用到的freeglut库中用到了这些标准库和宏。所以如果报_sscanf或者__iob_func是无法解析的外部符号之类的错误，只需要把平台工具集改成旧的就行了。

4、关于第四步

没有这一项，LoadShaders中定义的函数会报无法解析的外部符号错误。

5、关于第五步

如果不忽略这个默认库，会报库冲突或者无法打开库文件的错误。

6、关于第六步

没着色器画个卵，运行漆黑一片。

7、双显卡电脑又躺q了

我折腾了半天运行CMD显示Unable to create OpenGL 4.3 context，尼玛双显卡电脑默认用核心显卡启动应用。打开NVidia控制面板-管理3D设置-全局设置-首选图形处理器，把独显设为默认就OK了。

http://www.cnblogs.com/gagugagu/p/5211452.html

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