CycloneII系列FPGA器件問答剖析

1、Cyclone II系歹1FPG端件問答1.問：Cyclone II系列器件是什么？答：Cyclone II系列器件是Altera低本錢Cyclone系列的第二代產(chǎn)品，Cyclone II FPGA的本錢比第一代Cyclone器件低30%邏輯容量大3倍多。Cyclone II器件采用TSMC經(jīng)驗(yàn)證的90nm低K絕緣材料工藝技術(shù)，是業(yè)界本錢最低的FPGA Cyclone II器件容量有460868416個(gè)邏輯單元，還具有新的增強(qiáng)特性，包括多達(dá)1.1Mbit的嵌入存儲(chǔ)器、多達(dá)150個(gè)嵌入18X 18乘法器、鎖相環(huán)、支持外部存儲(chǔ)器接口及差分和單端I/O標(biāo)準(zhǔn)。2.問：Cyclone II器件系列采用什

2、么樣的工藝技術(shù)？答：Cyclone II器件系列是采用TSMC勺1.2V、90nm低K絕緣材料工藝。3.問：Cyclone II器件系列滿足了哪些市場(chǎng)的需求？答：Cyclone II器件系列是多種不同市場(chǎng)上大批量應(yīng)用最優(yōu)的低本錢方案，包括消費(fèi)電子、電信和無線、計(jì)算機(jī)外設(shè)、工業(yè)和 汽車。Cyclone II器件包含了許多新的增強(qiáng)特性，如嵌入存儲(chǔ)器、嵌入乘法器、PLL和低本錢的封裝，這些都為諸如視頻顯示、數(shù)字電視、機(jī)頂盒、DVD播放器、DSL調(diào)制解調(diào)器、家用網(wǎng)關(guān)和中低端路由器等批量應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。4.問：為什么Cyclone II器件是ASIC理想的替代方案？答：Cyclone II系列提供了一種

3、靈活的無風(fēng)險(xiǎn)的，且沒有前期一次性工程費(fèi)用或最小定貨量的開發(fā)方式。Cyclone II器件除了具有其它任何FPGA無可匹敵的本錢結(jié)構(gòu)之外，還具有先進(jìn)的特性，如用于高性能數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用的嵌入式18X 18乘法器和支持如DDR2高達(dá)334Mbp和QDRII高達(dá)688Mbps的存儲(chǔ)器接口。5.問：Cyclone II器件有哪些產(chǎn)品，提供哪些封裝？答：Cyclone II系列包括6種器件，容量從460868416個(gè)邏輯單元。Cyclone II器件低本錢的封裝支持垂直移植，這些封裝 包括扁平四方封裝TQFP、速率四方封裝PQFP和FineLine BGA封裝。其詳情見表1及表2所示。特性EP2C5EP

4、2C8EP2C20EP2C35EP2C50EP2C70邏輯單元LE4608825618752332165052868416M4K RA傲263652105129250RAM、量1198081658882396164838405944321152000嵌入18X 18乘法器1318263586150鎖相環(huán)224444最大用戶I/O管腳1421823254754506226.問：Cyclone II系列器件和StratixII系列器件有何區(qū)別？答：Cyclone II和StratixII器件系列是為滿足不同的市場(chǎng)需求而開發(fā)的。StratixII FPGA系列的根本結(jié)構(gòu)塊是自適應(yīng)邏輯模塊，而Cycl

5、one II FPGA采用由四輸入查找表和存放器組成的邏輯單元作為根本的構(gòu)建模塊。Cyclone II器件和StratixII器件有一些相似的地方，如：內(nèi)核電壓1.2V、工藝90nm低K絕緣材料工藝技術(shù)、存儲(chǔ)塊4Kbit存儲(chǔ)塊等。7.問：為什么Cyclone II系列器件和StratixII系列器件之間容量有重疊？StratixII器件是業(yè)界最高性能和最大容量的FPGA具有高端應(yīng)用所需 的所有特性。Cyclone II器件作為業(yè)界本錢最低答：兩個(gè)系列之間的容量重疊是為滿足不同市場(chǎng)需求。的FPGA適當(dāng)?shù)匕酸槍?duì)大批量應(yīng)用的特性和能力，因?yàn)檫@些應(yīng)用中本錢是 最關(guān)鍵的因素。8.問：Cyclone

6、II系列器件和Cyclone系列器件管腳兼容嗎？答：不兼容。Cyclone II器件管腳和Cyclone器件不兼容。設(shè)計(jì)的主要目地是降低本錢。器件之間的管腳兼容性會(huì)增加不必要 的裸片尺寸。9.問：板上需要多少個(gè)電源來驅(qū)動(dòng)Cyclone II系列器件？答：Cyclone II器件在系統(tǒng)中簡化了電源管理，只需要兩個(gè)，一個(gè)供VCCINT1.2 V使用，一個(gè)用戶可控的供VCCIO3.3、2.5、1.8、1.5V使用。10.問：Cyclone II系列器件有哪幾類嵌入乘法器？答：Cyclone II器件提供了多達(dá)150個(gè)能運(yùn)行在250MHz的18 X 18乘法器。嵌入乘法器也可配置成兩個(gè)9X9乘法器，具

7、有 多達(dá)300個(gè)9X 9乘法器。這些乘法器能夠高效地時(shí)序DSP應(yīng)用中常見的乘法操作。Cyclone II FPG好的嵌入乘法器能夠提升 整個(gè)系統(tǒng)性能。11.問：Cyclone II系列器件有哪幾類嵌入存儲(chǔ)器和哪些存儲(chǔ)器特性？答：Cyclone II嵌入存儲(chǔ)器由4Kbit的M4K RA吸組成，每個(gè)塊的數(shù)據(jù)傳輸率超過250MHz每個(gè)M4K RA般能夠時(shí)序不同類型的存儲(chǔ)器，包括真雙口、簡單雙口和單口RAM ROM和FIFOo每個(gè)塊還包括了另外的奇偶校驗(yàn)比特進(jìn)行過失控制，混合寬度模式和支持混合時(shí)鐘模式。12.問：Cyclone II系列器件提供哪些系統(tǒng)時(shí)鐘管理方案？答：Cyclone II器件提供了全

8、局時(shí)鐘網(wǎng)和具有片內(nèi)和片外能力的PLL,進(jìn)行完整的系統(tǒng)時(shí)鐘管理。Cyclone II器件有多達(dá)16個(gè)專用時(shí)鐘輸入管腳，它們直接驅(qū)動(dòng)全局時(shí)鐘網(wǎng)。13.問：在Cyclone II系列器件中，全局時(shí)鐘網(wǎng)由什么組成，有什么作用？答：Cyclone II FPGA中的全局時(shí)鐘網(wǎng)由16個(gè)可訪問整個(gè)器件的全局時(shí)鐘線構(gòu)成。它經(jīng)優(yōu)化具有最小的偏移，為器件內(nèi)的所有 資源提供時(shí)鐘、去除和復(fù)位信號(hào)。14.問：Cyclone II系列器件中有多少個(gè)PLL?具有哪些PLL特性？答：Cyclone II器件具有多達(dá)4個(gè)PLL這些PLL提供了通用的定時(shí)管理能力，如倍增和相移、可編程占空周期、可編程帶寬、擴(kuò)頻輸入時(shí)鐘、鎖定檢測(cè)及

9、支持差分I/O的輸出。外部時(shí)鐘輸出每個(gè)PLL一個(gè)可以向系統(tǒng)中的其它器件提供時(shí)鐘，板上無需其它的時(shí)鐘管理器件。15.問：Cyclone II系列器件支持哪些外部存儲(chǔ)器接口？答：Cyclone II系列器件支持專用的速度優(yōu)化的電路同單數(shù)據(jù)率SDR、雙數(shù)據(jù)率DDR和DDR2 SDRAM1件和QDR II SRAM器件。表3是每種存儲(chǔ)器接口的時(shí)鐘速度和最低數(shù)據(jù)傳輸速率。存儲(chǔ)器件類型最大時(shí)鐘速率最大數(shù)據(jù)傳輸速率SDR SDRAM167MHz167MbpsDDR SDRAM167MHz334MbpsDDR2 SDRAM 167MHz334MbpsQDRII SRAM167MHz668Mbps16.問：Cy

10、clone II系列器件支持哪些單端I/O標(biāo)準(zhǔn)？答：Cyclone II器件支持多種單端I/O標(biāo)準(zhǔn)，包括LVTTL、LVCMOSSSTL HSTL PCI和PCI-X。單端I/O標(biāo)準(zhǔn)具有比差分I/O標(biāo)準(zhǔn)更強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力，在同如DDR和DDR2SDRA僧高級(jí)存儲(chǔ)器器件接口時(shí)非常重要。Cyclone II器件也支寸I對(duì)特定I/O標(biāo) 準(zhǔn)的可編程驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度控制，設(shè)置范圍為224mA表4為Cyclone II器件支持的單端I/O標(biāo)準(zhǔn)和各自的性能。I/O標(biāo)準(zhǔn)性能典型應(yīng)用3.3V/2.5V/1.8V LVTTL167MHz通用3.3V/2.5V/1.8V/1.5VLVCMOS167MHz通用3.3V PCI

11、66MHzPC和嵌入式3.3V PCI-X100MHzPC和嵌入式2.5V/1.8V SSTL Class I167MHz存儲(chǔ)器2.5V/1.8V SSTL Class II133/125MHz存儲(chǔ)器1.8V/1.5V HSTL Class I167MHz存儲(chǔ)器1.8V/1.5V HSTL Class II100MHz存儲(chǔ)器億問：Cyclone II系列器件支持哪些差分I/O標(biāo)準(zhǔn)？答：Cyclone II器件支持LVDS mini-LVDS、RSD序口LVPECL表5為Cyclone II器件支持的差分I/O標(biāo)準(zhǔn).I/O標(biāo)準(zhǔn)性能典型應(yīng)用Differential HSTL167MHz存儲(chǔ)器Dif

12、ferential SSTL167MHz存儲(chǔ)器LVPECL150MHz時(shí)鐘LVDS805Mbps(receiver),622MHz(transmitter)芯片至芯片背板驅(qū)動(dòng)器RSDS170Mbps芯片至芯片mini-LVDS170Mbps芯片至芯片18.問：哪個(gè)版本的QuartusII設(shè)計(jì)軟件支持Cyclone II系列器件？答：4.1版的QuartusII軟件和免費(fèi)的Quartus II網(wǎng)頁版軟件都提供了Cyclone II器件的設(shè)計(jì)能力。后續(xù)的軟件版本將支持生成Cyclone II器件的編程文件19.問：哪些第三方工具支持Cyclone II系列器件？答：主要EDA廠商Cadence、M

13、entorGraphics、Synopsys和Synplicity的綜合和仿真工具都支持Cyclone II器件，確保在Altera器件中獲得最正確質(zhì)量的結(jié)果。這些工具包括：5.1版CadenceNC-Sim;2004aupdate 1版Mentor Graphics PrecisionRTLSynthesis和5.8c版ModelSim軟件;7.1.1版Synopsys VCS;2002.06版Scirocco和2003.03版PrimeTime;7.6.1版SynplicitySynplify和Synplify Pro軟件。20.問：Cyclone II系列器件有哪些IP核？答： 有40多

14、個(gè)為Cyclone II器件優(yōu)化的IP核。Altera和AlteraMegafunction伙伴方案合作者提供的不同的IP核是專為CycloneII架構(gòu)優(yōu)化的，包括：Nios II嵌入式處理器；DDRSDRA雌制器；FFT/IFFT;PCI編譯器；FIR編譯器；NCO編譯器；POS-PHY編譯器；ReedSolomon編譯器；Viterbi編譯器。21.問：哪些配置器件支持Cyclone II系列器件？答：為了提供整體本錢最低的方案，Altera為Cyclone II器件系列創(chuàng)立了低本錢的串行配置器件系列。平均而言，這些串行配置器件對(duì)批量應(yīng)用白定價(jià)只有相應(yīng)Cyclone II器件價(jià)格的10%四種串行配置器件1Mbit、4Mbit、16Mbit和64Mbit提供了節(jié)省空間的8腳和16腳SOIC封裝。22.問：在Cyclone II系列器件中支持Nios II系列嵌入式處理器嗎？答：支持。Cyclone II器件支持Nios II嵌入式處理器，Cyclone II系列能在一個(gè)器件內(nèi)集成多個(gè)NiosII處理器，CycloneII器件支持三種不同的NiosII處理器核，為設(shè)計(jì)者提供了最大的靈活性、均衡的性能需