FLASH和反熔絲類(lèi)型的FPGA你了解多少

　　由于航天應用對可靠性提出了更高的要求，這是與一般的FPGA開(kāi)發(fā)最大的不同。當高能粒子撞擊可編程邏輯器件時(shí)，撞擊的能量會(huì )改變器件中的可配置的SRAM單元的配置數據，使系統運行到無(wú)法預知的狀態(tài)，從而引起整個(gè)系統失效。這在航天設備中是必須要避免的。以FLASH和反熔絲技術(shù)為基礎的FPGA與以SRAM為基礎的FPGA相比，在抗單粒子事件方面具有很大的優(yōu)勢，可靠性高。

　　ACTEL公司是可編程邏輯解決方案供應商。它提供了多種服務(wù)，包括基于反熔絲和閃存技術(shù)的FPGA、高性能IP核、軟件開(kāi)發(fā)工具和設計服務(wù)，定位于高速通信、ASIC替代品和防輻射市場(chǎng)。ACTEL公司基于FLASH結構的FPGA ProASICPLUS系列，以低成本提供較多的系統門(mén)，在軍品和宇航級上有較大優(yōu)勢。

　　ProASICPLUS系列FPGA采用第二代基于FLASH技術(shù)的0.22μm標準CMOS工藝，是一種單芯片解決方案，無(wú)需外部配置器件，上電即能運行而且斷電之后能夠保存配置代碼。它具有較低的功耗和高性能的布線(xiàn)結構。每個(gè)輸入口可選擇施密特觸發(fā)結構，I/O可以工作在2.5V或者3.3V電壓下，具有雙向的全局I/O口，兼容PCI規范，可實(shí)現總線(xiàn)接口。

　　ProASICPLUS系列FPGA與基于SRAM技術(shù)的FPGA的最大不同在于它使用上電即運行的FLASH開(kāi)關(guān)作為可編程元素。FLASH開(kāi)關(guān)結構如下圖所示，由兩個(gè)具有懸浮特性的MOS晶體管保存可編程信息，它通過(guò)充電或者放電來(lái)決定兩個(gè)金屬線(xiàn)路之間的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。其中的傳感器晶體管用于懸浮電荷的寫(xiě)入及檢測，開(kāi)關(guān)晶體管用于連接或隔離線(xiàn)路以及配置邏輯，也可用于柵電荷的清除。

　　ProASICPLUS系列FPGA核心邏輯單元結構見(jiàn)下圖所示，每個(gè)邏輯單元有三個(gè)輸入和一個(gè)輸出，除三輸入異或功能外的任何三輸入一輸出邏輯功能都可在一個(gè)邏輯單元中實(shí)現，邏輯單元還可以配置成帶清除和置位的鎖存器和觸發(fā)器，因此邏輯單元可以靈活地配置成各種組合邏輯門(mén)和寄存器，實(shí)現各種邏輯功能。