XC7K420T-2FFG901I – Integrált áramkörök, beágyazott, terepen programozható kaputömbök

Előnyök
Az FPGA-k előnyei a következők:
(1) Az FPGA-k hardver erőforrásokból állnak, például logikai cellákból, RAM-ból, szorzókból stb. Ezen hardvererőforrások racionális szervezésével olyan hardver áramkörök valósíthatók meg, mint a szorzók, regiszterek, címgenerátorok stb.
(2) Az FPGA-k blokkdiagramok vagy Verilog HDL használatával tervezhetők, az egyszerű kapuáramköröktől a FIR vagy FFT áramkörökig.
(3) Az FPGA-k korlátlanul újraprogramozhatók, mindössze néhány száz ezredmásodperc alatt betölthetők az új tervezési megoldások, újrakonfigurálással a hardver többletterhelésének csökkentése érdekében.
(4) Az FPGA működési frekvenciáját az FPGA chip, valamint a kialakítás határozza meg, és bizonyos igényes követelmények teljesítése érdekében módosítható vagy lecserélhető egy gyorsabb chipre (bár természetesen a működési frekvencia nem korlátlan, növelni kell, de a jelenlegi IC folyamatok és egyéb tényezők szabályozzák).
Hátrányok
Az FPGA-k hátrányai a következők:
(1) Az FPGA-k minden funkció hardveres megvalósítására támaszkodnak, és nem tudnak végrehajtani olyan műveleteket, mint például az elágazó feltételes ugrások.
(2) Az FPGA-k csak fixpontos műveleteket tudnak megvalósítani.
Összefoglalva: az FPGA-k hardverre támaszkodnak az összes funkció megvalósításához, és a sebességet tekintve a dedikált lapkákhoz hasonlíthatók, de a tervezési rugalmasságban nagy az eltérés az általános célú processzorokhoz képest.

Tervezési nyelvek és platformok

A programozható logikai eszközök olyan hardverhordozók, amelyek az EDA technológián keresztül konkretizálják az elektronikus alkalmazások megállapított funkcióit és műszaki specifikációit.Az FPGA-k, mint az egyik főbb eszköz, amelyek ezt az utat megvalósítják, közvetlenül felhasználó-orientáltak, rendkívül rugalmasak és sokoldalúak, könnyen használhatók, valamint gyorsan tesztelhetők és hardveresen implementálhatók.
A hardverleíró nyelv (HDL) a digitális logikai rendszerek tervezésére és a digitális áramkörök leírására használt nyelv, a leggyakrabban használt nyelvek a VHDL, a Verilog HDL, a System Verilog és a System C.
Mint átfogó hardverleíró nyelv, a Very High Speed ​​Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) jellemzői, hogy függetlenek az adott hardveráramkörtől és függetlenek a tervezési platformtól, a széles körű leírási képesség előnyeivel. specifikus eszközöktől függ, és képes leírni az összetett vezérlési logika tervezését egy szigorú és tömör kóddal stb. Számos EDA cég támogatja, és széles körben alkalmazzák az elektronikai tervezés területén.széleskörben használt.
A VHDL egy magas szintű áramkör-tervezési nyelv, és más hardverleíró nyelvekkel összehasonlítva az egyszerű nyelv, a rugalmasság és az eszköztervezéstől való függetlenség jellemzőivel rendelkezik, így az EDA technológia általános hardverleíró nyelvévé válik, és az EDA technológiát továbbfejleszti. tervezők számára elérhető.
A Verilog HDL egy széles körben használt hardverleíró nyelv, amely a hardvertervezési folyamat több szakaszában használható, beleértve a modellezést, szintézist és szimulációt.
Verilog HDL Előnyök: hasonló a C-hez, könnyen megtanulható és rugalmas.Kis-nagybetű érzékeny.Előnyök írásingerben és modellezésben.Hátrányok: sok hiba nem észlelhető fordítási időben.
VHDL előnyei: Szigorú szintaxis, világos hierarchia.Hátrányok: hosszú ismerkedési idő, nem elég rugalmas.
A Quartus_II szoftver az Altera által kifejlesztett komplett többplatformos tervezési környezet, amely képes kielégíteni a különféle FPGA-k és CPLD-k tervezési igényeit, és átfogó környezet a chipen programozható rendszertervezéshez.
A Vivado Design Suite, a Xilinx FPGA-gyártó által 2012-ben kiadott integrált tervezői környezet. Magasan integrált tervezési környezetet és új generációs eszközöket tartalmaz a rendszertől az IC-szintig, mindez egy megosztott méretezhető adatmodellre és egy közös hibakereső környezetre épül.a Xilinx Vivado Design Suite FIFO IP magokat kínál, amelyek könnyen alkalmazhatók a tervekre.