倒底是Altera的FPGA好，还是 Xilinx的FPGA好

一、倒底是Altera的FPGA好，还是 Xilinx的FPGA好

本人用过cyclone和spartan系列的FPGA，现就开发工具及开发流程对这两家FPGA进行对比。[神马] 一、 开发工具Altera的开发工具有Quartus II 、Sopc builder、Nios II、signal tap II、DSP Builder；Xilinx的开发工具有ISE、EDK、SDK、ChipScope 、System Generator；Quartus II相对于ISE，都是逻辑设计软件，功能相当；Sopc builder相对于EDK，用来建立软核，Sopc builder是生成bsf文件与quartus接口，生成ptf文件与nios接口，而edk则可直接生成目标文件（bit），而且还可以用EDK进行软件设计，也就是说EDK可以不依赖ISE和SDK就可独立完成一个设计。相比之下EDK要胜sopc builder一筹。Nios II相对于SDK，两者功能相当，而且界面相似度达到99％。用SDK进行软件开发比在EDK中还是要好一些，界面比EDK中的友好。signal tap II相对于ChipScope，嵌入式逻辑分析仪，方便调试；DSP Builder相对于System Generator用来建立DSP的算法模块。由于没用过ChipScope和System Generator，所以不做分析。 二、 开发流程先说说ALTERA的SOPC开发流程硬件设计首先，通过QUARTUS II建立工程，新建一个Block Diagram/Schematic File文件；再打开SOPC Builder建立CPU系统，添加IP，点击Genenater生成.bsf和.ptf目标文件；再回到QUARTUS II，将bsf文件导到入Schematic中，分配引脚，编译生成sof和pof文件。硬件设计算是完成。软件设计打开nios II,新建工程，select target hardware为前面生成的pft文件，建立软件程序，编译生成elf文件。下载调试先通过JTAG接口下载sof文件（硬件），再下载elf文件查运行或debug。固化通过AS接口下载POF文件，再通过JTAG下载ELF文件。 再看看xilinx 的sopc开发流程硬件设计打开EDK，建立CPU系统，添加IP，点击update bitstream，生成硬件bit流文件。 软件设计方式一、在EDK里添加C代码，将软件与硬件合成一个bit文件，这样程序在片内运行，适合于比较小的程序。方式二、在EDK里添加C代码，硬件生成bit文件，软件生成elf文件，bit下载到片内，elf下载到片外。方式三、在SDK里进行软件设计，同样生成elf文件，界面比edk的要友好。 下载调试与固化 如果软件与硬件合成了一个bit文件，则只需要下载和固化mcs(bit转化而来)文件了。如果软件比较大，则需要分两次下载，bit下载到片内，elf下载到片外，若要固化到flash里，则还需要在edk里添加bootloader代码，将其与硬件合成一个bit文件。再将bit转化为mcs后固化到FPGA配置芯片里，elf文件下载到片外flash里。 从开发流程来看， EDK可以不依赖ISE就能完成SOPC的设计，当然它也可以像altera那样，将cpu软核导入到ise中去。由此看来，xilinx的开发流程更加的灵活，相比altera要强大。

二、关于FPGA芯片选型

最普通的FPGA就可以实现，比如altera的ep1c系列，可以选择其中资源较少的型号，像ep1c3t144

可以使用cylone III系列的FPGA

三、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。