FPGA器件选型研究

2．3 电气接口标准

目前，数字电路的电气接口标准非常多。在复杂数字系统中，经常会出现多种电气接口标准。目前，主流FP-GA器件支持的电气接口标准有：1．5 V，1．5-V 等，可以满足绝大部分应用设计需求。



可是，FPGA器件的每一个I／O并不支持所有的电气接口标准，以Altera公司的FPGA为例，只有部分1／O支持SSTL-2 ClassⅡ电气接口标准，在对DDR进行设计时，会导致PCB布线相当复杂，器件的I／O管脚利用率相当低。而Xllinx公司的FPGA几乎所有的管脚都支持SSTL-2 ClassⅡ电气接口标准，此时选用Xllinx公司的FPGA是比较理想的。

2．4 器件的速度等级

关于器件速度等级的选型，一个基本的原则是：在满足应用需求的情况下，尽量选用速度等级低的器件。该选型原则有如下好处[2，3]：

(1)由于传输线效应，速度等级高的器件更容易产生信号反射，设计要在信号的完整性上花更多的精力； (2)速度等级高的器件一般用得比较少，价格经常是成倍增加，而且高速器件的供货渠道一般比较少，器件的订货周期一般都比较长，经常会延误产品的研发周期，降低产品的上市率。

2．5 器件的温度等级

某些应用场合，对器件的环境温度适应能力提出了很高的要求，此时，就应该在有工业级甚至是军品级或宇航级的器件中进行选型。据调研，Altera公司每种型号的FPGA都有工业级产品；Xllinx公司每种型号的FPGA都有工业级产品，部分型号的FPGA提供军品级和宇航级产品。如果设计主要面向军用或航天应用，最好选用Actel公司的器件，该公司的器件主要面向这些用户。  

2．6 器件的封装

目前，主流器件的封装形式有：QFP，BGA和FB-GA，BGA和FBGA封装器件的管脚密度非常高，设计中必须使用多层板，PCB布线相当复杂，设计成本比较高，器件焊接成本比较高，因此，设计中能不用尽量不用。不过，在密度非常高，集成度非常高和对PCB板体积要求比较高的应用场合，尽量选用BGA和FBGA封装器件。还有一种情况，在电路速度非常高的应用场合，最好选用BGA和FBGA封装器件，这2种封装器件由于器件管脚引线电感和分布电容比较小，有利于高速电路的设计。

2．7 器件的价格

器件集成度不断提高，性能不断上升，而价位不断下降是FPGA器件发展的普遍趋势，因此，在不断推出的新型器件中选型是一个基本规律。以Xllinx公司刚推出的Virtex-5为例，性能比Virtex-4提高30％，而相对价位却降低35％。

3 结 语

本文是笔者多年从事FPGA器件应用开发和对FP-GA技术不断跟踪的结晶。文中不仅结合部分应用实例对FPGA器件的选型进行了深入的总结，而且提供了大量的最新器件信息。这些内容对从事FPGA应用设计的人员有很大的参考价值。