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ACTEL专题讲座(4):Fusion-业界首个模数混合的FPGA

2020-02-28 18:36发布

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[size=13.63636302947998px] 20世纪90年代中期，从ASIC芯片组中得到启发，并萌发出的一种将一个完整计算机系统在一颗硅片上实现的思想，实现单芯片实现整个系统的功能，即SOC(System on a Chip)，从此SOC的概念被越来越多的人认识，众多厂家纷而投入到高集成度、多功能的芯片研制中，Actel也秘密策划了一起令人惊叹的事件……
[size=13.63636302947998px]2005年Actel推出了全球首个模数混合的FPGA——Fusion，将模拟的外设与数字的FPGA内核进行了完美结合，在FPGA领域实现了前所未有的突破，并可在FPGA内部嵌入CortexM1、ARM7、8051等软核CPU，在一定程度上实现了SOC，Actel的Fusion可应用于电源管理、智能电池充电、时钟生成与管理、电机控制等领域，而先前这些只能用昂贵和耗费空间的分立元件或ASIC来实现，Fusion为其提供了低成本的解决方案，下面将介绍这款独具创意的模数混合的FPGA——Fusion。
1.1 Fusion的特点



[size=13.63636302947998px] Actel的Fusion系列是业界首个模数混合的FPGA，除了数字的FPGA内核以外，内部还集成了32通道的ADC、最多8Mbit的Flash、100MHz的时钟、可承受±12V的模拟IO、可产生1.5V的稳压器等等，单个芯片可以包含一个典型系统的大部分器件，一定程度上实现了单芯片的解决方案。



























































[size=13.63636302947998px] 图1 典型系统
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6条回答
feihong777
2020-02-29 00:13
1.1.3 用户可用的非易失性存储器



[size=13.63636302947998px] Fusion器件内部集成了用户可用的Flash Memory，由1到4个Flash 阵列块组成，每个Flash 阵列块为2Mbit，它们均通过专门的Flash Memory控制器和接口独立操作。Fusion的Flash Memory支持60ns的随机访问和10ns流水线访问，并支持可配置的数据宽度(8，16或32bit)。Flash 阵列块按扇区、页以及块划分，每个Flash 阵列块有64个扇区，每个扇区有33个页，每个页有8个块，每个块16字节。
















































[size=13.63636302947998px] 图4 Flash的结构图
1.1.4 模拟Quad




[size=13.63636302947998px] Fusion器件引入了模拟Quad的概念，这是Fusion器件所独有的，类似于一个模拟的区域，每个Quad由3个数字输入电路、1个电流监控电路、1个温度监控电路、一个门驱动电路、3个预分频电路以及1个电流监控放大电路组成，如图5所示。一个模拟Quad中的AV、AC、AT作为模拟输入管脚，可以承受-12V～0或者0～＋12的输入；AG可以通过门驱动器实现大功率MOSFET的驱动，并且驱动能力可调，管脚可以承受25mA、1V的电压。外部只需要少量的电阻、三级管等就能实现电压、温度、电流的监控。


















































[size=13.63636302947998px] 图5 模拟Quad

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