什么是竞争冒险? 1 引言     现场可编程门阵列(FPGA)在结构上由逻辑功能块排列为阵列,并由可编程的内部连线连接这些功能块,来实现一定的逻辑功能. FPGA可以替代其他PLD或者各种中小规模数字逻辑芯片在数字系统中广泛应用,也是实现具有不同逻辑功能ASIC的有效办法.FPGA是进行原型设计最 理想的载体,原型机的最初框架和实现通过PFGA来验证,可以降低成本.缩短开发周期.利用FPGA的可重配置功能,可以在使用过程中,在不改变所设计的 设备的硬件电路情况下,改变设备的功能.但和所有的数字

一.FPGA与CPLD的基本概念 1.CPLD CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(LMC,Logic Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成,其中LMC逻辑结构较复杂,并具有复杂的I/O单元互连结构,可由用户根据需要生成特定的电路结构,完成一定的功能.由于 CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连,所以设计的逻辑电路具有时间可预测性,避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点.到90年代,CPLD发展更为迅速,不仅具有电擦除特性,而且出现了边缘扫描及在线可编程等高级特性.

1 FPGA的集成度比CPLD高,具有更复杂的布线结构和逻辑实现. 2 CPLD更适合触发器有限而乘积丰富的结构,更适合完成复杂的组合逻辑:FPGA更适合于触发器丰富的结构,适合完成时序逻辑. 3 cpld连续式布线结构决定了他的时序均匀的可预测的,而fpga的分段式布线结构决定了其延时的不可预测性.cpld比fpga速度快. 4 在编程上fpga比cpld具有更大的灵活性.cpld通过修改具有固定内部电路的逻辑功能来编程,fpga主要通过改变内部连线的布线来编程:fpga可在逻辑门下编程,而c

IC (integrated circuit) 集成电路:微电路.微芯片.芯片:集成电路又分成:模拟集成电路(线性电路).数字集成电路.数/模混合集成电路: 模拟集成电路:产生.放大.处理各种模拟信号(幅度随时间变化的信号): 数字集成电路:产生.放大.处理各种数字信号(时间和幅度上离散取值的信号): 集成电路按用途分成:专用集成电路(ASIC).通用集成电路: ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 专用集成电路:是指应特定用户要求和特定电子

一,概念 在数字电路设计时,无论是组合.时序,还是FPGA电路中,都需要考虑竞争冒险现象(Race and Competition). 竞争:由于信号在传输和处理过程中经过不同的逻辑门.触发器或逻辑单元时产生时差,造成信号的原变量和反变量状态改变的时刻不一致,这种现象称为竞争(Race). 冒险:由于竞争而引起电路输出信号中出现了非预期信号,产生瞬间错误的现象称为冒险(Competition).表现为输出端出现了原设计中没有的窄脉冲,常称为毛刺(Burr). 关系:有竞争不一定产生冒险,但有冒险

FPGA(Field-Programmable Gate Array),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.目前以硬件描述语言(Verilog 或 VHDL)所完成的电路设计,可以经过简 单的综合与布局,快速的烧录至 FPGA 上进行测试,是现代 IC 设计验证的技术主流.这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门

原文:http://tvb2058.spaces.eepw.com.cn/articles/article/item/15358 本文重点从CPLD的结构来讲的,从而说明其与FPGA的区别 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 尽管FPGA和CPLD都是可编程逻辑器件,有很多共同特点,但由于CPLD和FP

cpld fpga 区别 系统的比较,与大家共享: 尽管FPGA和CPLD都是可编程ASIC器件,有很多共同特点,但由于CPLD和FPGA结构上的差异,具有各自的特点: ①CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑,FP GA更适合于完成时序逻辑.换句话说,FPGA更适合于触发器丰富的结构,而CPLD更适合于触发器有限而乘积项丰富的结构. ②CPLD的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的,而FPGA的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性. ③在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性.

题记:这个笔记不是特权同学自己整理的,特权同学只是对这个笔记做了一下完善,也忘了是从那DOWNLOAD来的,首先对整理者表示感谢.这些知识点确实都很实用,这些设计思想或者也可以说是经验吧,是很值得每一个有志于FPGA/CPLD方面发展的工程师学习的. 1.硬件设计基本原则 (1).速度与面积平衡和互换原则:一个设计如果时序余量较大,所能跑的频率远高于设计要求,能可以通过模块复用来减少整个设计消耗的芯片面积,这就是用速度优势换面积的节约:反之,如果一个设计的时序要求很高,普通方法达不到设计频率,那

FPGA 综合工具并不一定保证能够充分利用芯片结构特点以达到最优目的而且工具本身也不一定非常智能,因为设计本身是复杂多样的且一直在变化,问题总会越来越多,因此在这种情况下,我们必须了解我们的器件结构,了解我们的设计是如何实现的,它是否充分利用到了FPGA里面的特有资源:如进位链shift register IOB中的register等.如果没有,则应当想办法充分利用,如修改代码,以适合FPGA结构特性或者采用coregen生成的module等.这在许多场合是一个非常行之有效的手段. FPGA芯片

组合逻辑与时序逻辑 组合逻辑电路:任意时刻电路输出的逻辑状态仅仅取决于当时输入的逻辑状态,而与电路过去的工作状态无关. 时序逻辑电路:任意时刻电路输出的逻辑状态不仅取决于当时输入的逻辑状态,而与电路过去的工作状态有关. 在电路的结构上,时序逻辑电路肯定包含有存储电路,而且输出一定与存储电路的状态有关. COMS与TTL电平 常用逻辑电平:12V,5V,3.3V:TTL和CMOS不可以直接互连,由于TTL是在0.3-3.6V之间,而CMOS则是有在12V的有在5V的.CMOS输出接到TTL是可以直

1.名词解释: FPGA:现场可编程门阵列,一般工艺SRAM(易失性),所以要外挂配置芯片. CPLD:复杂可编程逻辑器件,一般工艺Flash(不易失). ASIC:专用集成电路 SOC:片上系统 SOPC:片上可编程系统 2.Verilog语法类: ①Verilog两大数据类型:一类是线网类型,另一类是寄存器类型. 线网类型表示硬件电路元件之间实际存在的物理连线,有很多种:wire.tri.wor等等,当然日常使用wire最多,其他的都没遇到过. 寄存器类型表示一个抽象的数据存储单元,只能在i

摘 要 本文讨论的FIR滤波器因其具有严格的线性相位特性而得到广泛的应用.在工程实践中,往往要求信号处理具有实时性和灵活性,本论文研究FIR的FPGA解决方案正体现了电子系统的微型化和单片化. 本论文主要讨论了以下的问题: 首先,以FIR滤波器的基本理论为依据,研究适应工程实际的数字滤波器的设计方法,确定了直接型网络结构.窗函数设计法的设计方案: 然后,讨论了FPGA的原理与结构特点,总结FPGA的设计流程与设计原则,并用Verilog HDL语言根据设计方案编写出FIR滤波器程序: 接着,采用

<数字设计——原理和实践>(John F.Wakerly)的书 FPGA同步时钟设计 简单说就是 一个系统中(或系统中的一部分)都采用同一个时钟触发.系统中的(D)触发器全部都连接到一个时钟,而且只控制触发器的同步端(输入,同步置位,同步复 位).这样的系统是相对于异步系统而言的,异步系统并不是不同的触发器时钟端连接到不同的时钟信号的系统(一般的这样叫做跨时钟系统,是相对几个较小的同 步系统的组合),而是更本没有了时钟的概念,依靠和触发器构造一样的反馈电路组成.相对于异步系统,同步系统更好设计

规范很重要 工作过的朋友肯定知道,公司里是很强调规范的,特别是对于大的设计(无论软件还是硬件),不按照规范走几乎是不可实现的.逻辑设计也是这样:如果不按规范做的话,过一个月后调试时发现有错,回头再看自己写的代码,估计很多信号功能都忘了,更不要说检错了:如果一个项目做了一半一个人走了,接班的估计得从头开始设计:如果需要在原来的版本基础上增加新功能,很可能也得从头来过,很难做到设计的可重用性. 在逻辑方面,我觉得比较重要的规范有这些: 1.设计必须文档化. 要将设计思路,详细实现等写入文档,然后经过

九.基于串口猎人软件的串口示波器 1.实验介绍 本实验,为芯航线开发板的综合实验,该实验利用芯航线开发板上的ADC.独立按键.UART等外设,搭建了一个具备丰富功能的数据采集卡,芯航线开发板负责进行数据的采集并将数据通过串口发送到PC机上,PC端,利用强大的串口调试工具--串口猎人,来实现数据的接收分析,并将数据分别以波形.码表.柱状图的形式动态显示出来,以让使用者能够直观的看到ADC采集到的信号细节.同时,用户也可以使用串口猎人通过串口给下位机(FPGA)发送指令,下位机将对接收到的指令进行解

前言:状态机大法好,状态机几乎可以实现一切时序逻辑电路. 有限状态机(Finite State Machine, FSM),根据状态机的输出是否与输入有关,可分为Moore型状态机和Mealy型状态机.Moore型状态机输出仅仅与现态有关和Mealy型状态机不仅与现态有关,也与输入有关,所以会受到输入的干扰,可能会产生毛刺(Glith)的现象,所以我们通常使用的是Moore型状态机. 状态机的编码,二进制编码(Binary),格雷码编码(Gray-code),独热码(One-hot).不同的编码

1 数字IC(ASIC)设计流程: IC设计分为前端和后端.前端设计主要将HDL语言-->网表,后端设计是网表-->芯片版图. 前端主要有需求分析与架构设计.RTL设计.仿真验证.逻辑综合.STA.形式验证.后端主要包括DFT.布局规划.布线以及版图物理验证. 2 MCU结构: 它是由CPU系统.程序存储器(ROM).数据存储器(RAM).各种I/O端口.基本功能单元(定时器/计数器等)组成. 3 低功耗技术: 功耗可用公式描述:Power = KFCV^2,即功率等于常数系数*工作频率*负载

数字设计   一.关于组合逻辑 竞争冒险:一个逻辑门的多个输入信号同时跳变(路径时延不同,使得状态改变的时刻有先有后).这种现象叫做竞争,引起的结果称为冒险. 消除毛刺(冒险):(1)增加冗余项:(2)加滤波电容:(3)加选通信号: 注:在平常实践中,可以使用如下小细节:(1)输出加D触发器:(2)使用格雷码: 注意理解组合逻辑与时序逻辑的差别. 二.关于时序逻辑 1. 时钟基础 1.1 常见时钟类型 (1)全局时钟: (2)内部逻辑时钟,即组合逻辑和计数器分频产生的时钟.对于前者,一般禁止使用

按键去抖的原因及其分类就不罗嗦了. 在这里解释一段代码,代码是网上找的,看了半天没懂,无奈查了半天想了半天,终于明白了... module sw_debounce(clk,rst_n,sw1,sw2,sw3,//outputled_d3,led_d4,led_d5);input clk;input rst_n;input sw1,sw2,sw3; //Active lowoutput led_d3;output led_d4;output led_d5;// ------------------