利用FPGA实现外设通信接口之：FPGA在外设接口实现方面的优势

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        10.1  FPGA在外设接口实现方面的优势

        10.1.1  充足的用户I/O资源

        FPGA的一个重要的应用领域就是数据采集和接口逻辑设计。随着芯片封装技术的提高，现在的FPGA已经可以在单位面积上提供更多的I/O管脚资源。
         
        例如，Altera公司低成本的CycloneII系列FPGA最大的封装为FG896，可以给设计者提供最多622个I/O管脚。如表10.1所示为CycloneII系列FPGA的用户I/O资源。
         
        表10.1 CycloneII系列FPGA的封装类型和最大的用户I/O数量

器件	144-Pin                                                                         TQFP	208-Pin                                                                         PQFP	256-Pin                                                                         FineLine                                                                         BGA	484-Pin                                                                         FineLine                                                                         BGA	672-Pin                                                                         FineLine                                                                         BGA	896-Pin                                                                         FineLine                                                                         BGA
EP2C5	89	142	158
EP2C8	85	138	182
EP2C20			152	315
EP2C35				322	475
EP2C50				294	450
EP2C70					422	622

         
        从表10.1中可以看出，FPGA的管脚资源很丰富，可以满足大部分的应用需求。设计者可以根据需求，选择适合封装的芯片。因此，FPGA比较适合接口比较多、需要大量I/O的应用场合。
         
        10.1.2  灵活的可编程逻辑

        标准的外设接口协议是开放的，因此不具备保密性和安全性。在某些应用场合，设计者需要在标准接口协议的基础上，重新设计接口协议来提高保密性或者其他方面的性能。FPGA芯片灵活的可编程特性可以帮助设计者来实现这些自定义的协议。
         
        10.1.3  支持多种电平接口标准

        目前，新型的FPGA可以支持各种高级的I/O电平标准。以Altera公司的CycloneII系列FPGA为例，在高速差分电平标准方面，支持LVDS、RSDS、mini-LVDS、LVPECL、差分HSTL以及差分SSTL等。在单端电平标准方面，支持2.5V和1.8V的I类和II类SSTL标准，1.8V和1.5V的I类和II类HSTL以及3.3V的PCI和PCI-X 1.0，还有LVCMOS和LVTTL等。
        正是因为对多种I/O电平标准的支持，FPGA可以轻松地实现标准的PCI接口，也可以支持高速的DDR、DDR2和SDR SDRAM以及QDRII的SRAM。