Lattice系列FPGA入门相关0(Lattice与Altera、Xilinx对比及入门)

需求说明：Lattice系统FPGA入门

内容       ：Lattice与Altera、Xilinx对比

来自       ：时间的诗

1.Lattice与Altera、Xilinx对比

lattice的FPGA是基于EEPROM的，在你设计的时候程序不会因为你掉电而消失

而altera的和xilinx的都是基与SRAM的，程序会因为你掉电而消失，当然你可以外置EEPROM或者FLASH。下载入编译工具生成的POF文件，同样可以达到掉电不消失的效果。至于开发环境，lattice的ispLEVER跟Altera的quartus以及xilinx的ISE都大同小异。因为FPGA的设
计流程在那里，所以工具没太大的不同。

注：ISPLever版本太低时，需要更新器件库，才能找到对应的FPGA型号。
另外，lattice的ISPLever已经停止更新了，改成Diamond了，建议你升级软件。

2.集成开发环境(IDE)

Altera ：QuartusII
Xilinx ：ISE
Lattice：Diamond

3.网友讨论

网友第一篇：lattice FPGA调试之路— 触摸lattice

来自：http://www.51hei.com/mcu/3542.html

FPGA的概念其实是Lattice最早提出的，但由于其高层决策的失误，导致Lattice产品一度退出了FPGA市场，现在也是一直处于追赶的地位。Lattice目前在高端市场，已经完全退出，因此在Xilinx的V5~V7，Altera的S4~S5,都看不到Lattice的竞争产品。

     在中低端市场，近几款产品（ECP2/3/4），Lattice产品的优势非常明显（性价比很高），与Xilinx和Altera竞争很有优势。尤其是在多SerDes的FPGA上，产品价格直接就把其余两家踢出去了。 同时，目前Lattice的SerDes主要还是3.2Gbps（ECP2/3），在通信市场
的应用比较吃亏，其现在推出的ECP4系列，SerDes能达到6Gbps，有所提高。另外提一下，Laittice的EPLD和ispPAC的芯片目前应用很广泛，竞争力很强。

    因此，对比Lattice和Altera，主要需要看你应用在那个领域，成本/指标/性能需要综合考虑。另外，需要特别说下，两家的EDA工具对比，Lattice的Diamond确实不是很好用，尤其是综合工具，因为Synplify支持的不好，导致综合编译效果很差。最新版本不知道是多少，但年初就拿到1.4的软件，现在版本好像是1.5了，官网上应该还没有发布。（by）

FPGA主要有三大厂家，由altera，xilinx，lattice三足鼎立。目前为止用过只有altera和lattice的，而且用altera的FPGA主要是中低端系列的芯片，没有深入应用过，这里主要谈的是lattice的ECP3系列FPGA。
        从2013年11月开始了解和学习lattice的FPGA，到现在为止有4、5个月的时间了吧。开始应用lattice FPGA主要是从它datasheet和hardware design着手，根据不同的产品与应用来选型。
        以ECP3系列FPGA为例，从datasheet可以知道ECP3系列的器件有：ECP3-17、ECP3-35、ECP3-70、ECP3-95和ECP3-150等系列器件。内部资源与特性介绍：
         （1）、低功耗优化设计，低成本，高性能；
         （2）、内嵌高速收发器SERDES（可达3.2G）、EBR，PLL、DLL、distributed RAM、DSP模块、I/O接口和可编程功能单元PFU等；
         （3）、源同步接口，可支持DDR，DDR2，DDR3SDRAM最高可达800Mbit/s，通用I/O接口支持1Gbit/s速率；
         （4）、灵活到sysIO，可支持LVCOMS，LVTTL，HSTL，SSTL，LVDS等电平标准；
         （5）、加载配置逻辑：支持加密、双启动和透明在线升级（TransFR）等加载方式；

硬件设计和调试用的是ECP3-35EA系列FPGA，这个系列FPGA的器件选型有：
        （1）、查找表（K LUTs）：33；
        （2）、内嵌块RAM数量（EBR）：72，容量：1327Kbit；
        （3）、分布式RAM（distributed RAM）：68Kbit；
        （4）、等效18*18乘法器数量有64个；（5）、3.2Gbit/s SERDES通道数：4；
        （6）、PLLs+DLLs：4+2；
        （7）、可支持的封装有：256pin fpBGA（17mm*17mm）4/133，484ball fpBGA（23mm*23mm）4/295，672ball fpBGA(27mm*27mm) 4/310；
        下篇主要介绍ECP3-35EA-F484器件的硬件方面设计。

网友第二篇：lattice FPGA调试之路— 硬件设计1

来自：http://www.51hei.com/mcu/3541.html

这篇主要介绍lattice FPGA的硬件设计，选用的器件是ECP3-35EA-8FN484，可以兼容ECP3-70EA-8FN484芯片。
 1、器件内部资源介绍：逻辑资源查找表LUTs：33K；
                                内嵌存储块数SysMemBlock(18kbits)：72；
                                内嵌RAM容量EBR(kbits)：1327；    
                                分布式RAM容量Distributed RAM Bits(kbits)：68；
                                等效乘法器数量18*18 multiplers：64；
                                3.2G高速收发器serdes（Quad）：1；
                                锁相环PLLS+DLLS：4+2；
                                封装及可用IO：484-ball fbGBA(23mm*23mm)，4\295；
2、Bank分布：共有,9个bank，bank0至bank8，其中serdes quad占用bank4与bank5，bank8主要用来作为芯片的配置管脚或一些专用引脚，只有少部分作为可用io；因此用户可用IO主要是bank0、bank1、bank2、bank3、bank6、bank7。下图为ECP3-35EA的bank分布示意图：                                                                    
 3、引脚命名方式参考LatticeECP3 Family Handbook文档编号为HB1009的124至126页，文档可在lattice的官网上下载：        http://www.latticesemi.com/en/Products/FPGAandCPLD/LatticeECP3.aspx；
 4、专用引脚、特殊引脚、电源引脚、DDR引脚分布及介绍：
        （1）、PLL/DLL时钟专用输入引脚： XXXX_GPLLT_FB_A,XXXX_GPLLT_FB_B,XXXX_GPLLT_IN_A,XXXX_GPLLT_IN_B为一组PLL的输入，XXXX_GPLLT_IN_A与XXXX_GPLLT_IN_B 为时钟输入，是一对差分对，XXXX_GPLLT_FB_A与XXXX_GPLLT_FB_B是时钟反馈输入，也是差分对，一般不使用。这4个引脚只能当输入引脚，当单端使用时，只有XXXX_GPLLT_IN_A是专用布线，直接连接到PLL，从另外3个输入，只能当普通输入脚，内部走的是普通的布线。PCLK同样的已差分对出现，当单端输入时，只有正端是布线到内部专用时钟网络，负端只能当普通I/O。

        （2）、 SYS I/O的标准支持：支持单端和差分标准；
           1、单端标准（1.2/1.5/1.8/2.5/3.3V）的内部比例电平标准包括：LVCOMS、LVTTL、PCI等，                                                                               外部参考电平标准：HSTL、SSTL等；
           2、差分标准：LVDS、RSDS、BLVDS、LVPECL、差分SSTL及差分HSTL等；
    主要说明下差分IO规则：所有bank都支持LVDS输入缓冲器，但是只有左侧和右侧的bank（bank2、3、6、7）可支持真差分输出缓冲器，上侧和下侧的bank可支持LVDS输入缓冲器，但不支持真LVDS输出，可在这些bank使用仿真LVDS输出缓冲器。所有bank都支持使用外
部电阻组合和互补LVCOMS驱动器支持仿真差分缓冲器。差分对是在原理图上标有*的引脚。

        （3）、电源引脚： 1、VCCIO（1.2/1.5/1.8/2.5/3.3V）：共有6组VCCIO电源，每个bank都有一个独立的VCCIO；
                         2、VCCAUX（3.3v）：辅助电源，一般接3.3v；
                         3、VCCJ（1.2/1.5/1.8/2.5/3.3V） ：独立于bank的VCCIO电源，用于JTAG引脚的电气特性；
                         4、VCC(1.2V)：内核电源，接1.2V；
                         5、VCCA（1.2V）：缓冲电源，接1.2V，主要用于serdes的TX及RX,PLL和参考时钟ref_clk等；
                         6、VCCPLL（3.3V）：锁相环电源，接3.3V；
                         7、Vref：参考电源，主要用于DDR接口；
                         8、VTT：终端匹配电压，一般不接，直接悬空，（主要是用于DDR）；
        （4）、其他引脚：1、SPIFASTN引脚： 不要悬空，接固定电平即可 ；
                               2、注意Serdes的参考时钟，ECP3是差分电平是CML1.2，建议串0.1uf电容做AC耦合；
                               3、复位引脚：可以选用任意普通IO作为 复位引脚，都可以用作全局复位；

第三篇：lattice的FPGA使用有感

来自：http://archive.ednchina.com/bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_3028839.HTM

俗话说，先入为主。每个工程师由于第一个项目的原因，对第一次使用的工具印象特别深。以后再做项目，第一反应就是使用第一次使用的工具。

我看到一个项目，第一反应就是使用xilinx的FPGA，ISE软件、chipscope调试、添加约束等，特别得心应手，遇到问题，几下子就能搞定。相比之下，我就对altera的不是特别熟，当然用altera的FPGA也做了几个项目，但总是对xilinx的感情更深一些。
前几个月，因为给别人做项目的缘故，使用了lattice的FPGA。使用过程中最大的问题就是软件不熟，网上分享的资料也比较少。

安装了Diamond后，只**license就折腾了近一周，郁闷死了。其他的软件都是修改license中MAC地址为本PC机的MAC地址，这个破文件要求将本机的MAC地址修改为license中设定的MAC地址。修改MAC地址后，还导致我其他的Quartus，modelsim不能用，重新修改license文件才可以。

接下来熟悉了基本的建立工程，添加文件，综合，布局布线。添加约束就折腾了一阵子。

遇到最大的问题就是仿真了，软件自带了Active-HDL工具，但是这个工具另外需要license，我在网上找了很久，也没搞定；最后还是用modelsim，用modelsim的时候，刚开始只会做前仿真，后仿真那个框老是灰的。先凑合着用吧，但用的过程中，由于只能做前仿真，厂

家给的ngo网表文件就没法用，这个必须后仿真才能用啊。折腾了好长时间，后来无意中发现，我把工程文件布局布线全部做完后，后仿真那个框就可选了。哎，折磨死我了，和ISE使用习惯差别太大了。不过解决了这个问题，我编程序，仿真就进入快车道了，进入我擅长的领地了。

后来下载调试，在设置trigger和event时，也遇到了问题，好几天没整明白怎么回事，后来无意中才解决。

换开发环境，确实要慎重，尤其是项目比较急的项目。熟悉一套新的软件（其实还有新的FPGA，它的一些基本原语，PLL，RAM设置等都需要重新熟悉）确实需要花费不少精力。

lattice的FPGA也有不少优点，比如它为图像传输专门设置的7:1LVDS接口，摄像头MIPI接口等，使用起来挺方便的。