传统的机器人主控板大都是cpu加数字电路做接口，这样硬件改动非常不便，集成度也不高。本人是ic engineer，首先想到的是采用soc的方式设计主控，fpga是个很好的选择，它通过加载不同的bit文件，直接改变其数字逻辑，实时好，改动灵活，抗干扰强，有软件和硬件无法比拟的优势。随着技术的发展和竞争的加剧，fpga的价格也随之下降，如一片SPIII250E的fpga在100元人民币，作为业余机器人爱好者，完全可以接受。其TQFP144的封装，pcb两层板即可布下，这样算下来硬件成本并不高。
    fpga除了可以做常规的逻辑设计外，还可以嵌入cpu做数据运算，传统的8051ipcore已经非常成熟，还可通过精简或扩展满足不同的接口需要。xilinx也有一款8bit的cpu，即picblaze，占用资源为192个slic(SPIII250E约2500个slic)，指令周期为2个时钟，通常采用50m时钟，即可获得25MIPS的处理速度，本人在robot_007中采用picblaze做28路减速电机的控制，仍显绰绰有余。xilinx的另一款32bitcpu软核microblaze也值得推荐，可以跑linux操作系统，适合做步态控制决策，如果软件较大（如要跑os），必须加片外flash和sdram，需要具备一定的硬件背景方可设计完成。microblaze占用资源为960slic，相当与一片SPIII100E的容量。

PicBlaze Key Feature
• 16 byte-wide general-purpose data registers
• 1K instructions of programmable on-chip program store, automatically
loaded during FPGA configuration
• Byte-wide Arithmetic Logic Unit (ALU) with CARRY and ZERO
indicator flags
• 64-byte internal scratchpad RAM
• 256 input and 256 output ports for easy expansion and enhancement
• Automatic 31-location CALL/RETURN stack
• Predictable performance, always two clock cycles per instruction,
up to 200 MHz or 100 MIPS in a Virtex-4™ FPGA and 88 MHz
or 44 MIPS in a Spartan-3 FPGA
• Fast interrupt response; worst-case 5 clock cycles
• Assembler, instruction-set simulator support

午休涂鸦之做，大家交流指点！

[ 本帖最后由 hs157 于 2007-1-22 01:04 PM 编辑 ]

虽然简短，但是也介绍了其中的些许重点
不错

能力有限，只能提供一些基本信息（其实信息也是最重要的，它会影响你的整个设计方案），具体的可参考相应的userguide or datasheet。本人qq：67973876，欢迎大家一起探讨！（加好友请注明robotsky）

嗯，是呀，FPGA确实在很多地方有很高的应用价值。

可惜我到目前为止都接触的比较少，因为我本人更熟悉软件方面的技术。不过我一有合适的项目机会就会学习相关内容的。还请楼主多来这里给我们讲点入门的东西。这个帖子就很不错！

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。FPGA的基本特点主要有：
1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。 --2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。

4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

5) FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。

可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠的最佳选择之一。
目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。
FPGA有多种配置模式：并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式；主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM编程FPGA；外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。

楼上的讲解很详细，我也再来点，呵呵～

关于fpga的配置，有两种简单实用的方法
1、通过cpu配置。
可以省掉独立的erpom，上电后cpu读取来自网络或其它存储器的fpga配置文件，采用cpld时序转化实现fpga配置。这种方式优点是fpga文件可以存在电脑里，像软件一样进行管理，可以存储多个版本，目标板起动后通过串口、Ethernet口进行配置，不用任何烧录。
2、采用通用flash存储fpga加载文件
一般设计soc都需要一个片外flash，而fpga的加载文件也可以存在这个flash中，不用任何时序转换，目前spiii支持这种方式加载（v4好像也支持），还可以同时存储多个fpga文件，根据需要加载特定版本。
另外在soc设计中，软件和硬件的编译是独立的，即软件的改动只需对软件进行编译，而无需对fpga硬件进行编译，节省了时间。

不错不错，顶~

长见识了