用于反熔絲型FPGA的多電平IO端口電路設計

藺旭輝，曹靚，馬金龍，王棟

（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇無錫214072）

用于反熔絲型FPGA的多電平IO端口電路設計

藺旭輝，曹靚，馬金龍，王棟

（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇無錫214072）

設計了一種用于反熔絲型FPGA的多標準IO端口電路。通過端口電路，可將定義好的外部信號輸入到FPGA內部用來實現用戶需要的邏輯功能，并且將所需的內部信號輸出到外部引腳。端口電路也實現芯片內部工作電平和外部工作電平之間的相互轉換，驅動外部芯片，以及實現對電路功能的測試。用戶在使用FPGA的過程中，可以根據實際需求來配置以實現不同的電平標準。每一個IO端口可以配置成輸入、輸出、三態輸出或者雙向輸入輸出。

反熔絲；FPGA；IO標準

1 引言

現場可編程門陣列FPGA（Field Programmable Gate Array）作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路，因其集成度高、靈活性強、開發成本低、開發周期短、風險低、可靠性高，在系統自主開發設計領域已逐步取代ASIC電路。目前，根據內部結構原理分類，主要存在SRAM型、反熔絲型和Flash型三種類型的FPGA。由于反熔絲單元結構的特異性，使得反熔絲型FPGA在編程、使用過程中具備了讀取速度快、功耗低、應用溫度范圍廣、抗輻射能力強、安全、保密性高等優勢，被廣泛應用于航天、航空、軍事等高可靠性和復雜環境領域。

在反熔絲型FPGA領域，ACTEL公司是杰出領導者，其推出的多系列多款反熔絲FPGA產品已經被廣泛應用于航空航天等復雜環境領域，性能和可靠性得到了全面驗證[1]?！?br>