XC7K420T-2FFG901I – Интегральные схемы, встроенные, программируемые пользователем вентильные матрицы

Преимущества
Преимущества FPGA заключаются в следующем:
(1) FPGA состоят из аппаратных ресурсов, таких как логические ячейки, ОЗУ, умножители и т. д. Путем рациональной организации этих аппаратных ресурсов можно реализовать аппаратные схемы, такие как умножители, регистры, генераторы адресов и т. д.
(2) FPGA можно проектировать с использованием блок-схем или Verilog HDL, от простых схем затвора до схем FIR или FFT.
(3) FPGA можно перепрограммировать бесконечно, загружая новое проектное решение всего за несколько сотен миллисекунд, используя реконфигурацию для снижения накладных расходов на оборудование.
(4) Рабочая частота FPGA определяется микросхемой FPGA, а также конструкцией и может быть модифицирована или заменена более быстрой микросхемой для удовлетворения определенных жестких требований (хотя, конечно, рабочая частота не безгранична и может может быть увеличено, но регулируется текущими процессами ИК и другими факторами).
Недостатки
Недостатки FPGA заключаются в следующем:
(1) FPGA полагаются на аппаратную реализацию всех функций и не могут реализовывать такие операции, как ветвящиеся условные переходы.
(2) FPGA могут реализовывать только операции с фиксированной точкой.
Подводя итог: FPGA полагаются на аппаратное обеспечение для реализации всех функций и их можно сравнить со специализированными микросхемами с точки зрения скорости, но существует большой разрыв в гибкости конструкции по сравнению с процессорами общего назначения.

Языки дизайна и платформы

Программируемые логические устройства представляют собой аппаратные носители, конкретизирующие установленные функции и технические характеристики электронных приложений посредством технологии EDA.FPGA, как одно из основных устройств, реализующих этот путь, непосредственно ориентированы на пользователя, чрезвычайно гибки и универсальны, просты в использовании, быстро тестируются и реализуются на аппаратном уровне.
Язык описания оборудования (HDL) — это язык, используемый для проектирования цифровых логических систем и описания цифровых схем. Основными из них обычно являются VHDL, Verilog HDL, System Verilog и System C.
Являясь универсальным языком описания аппаратного обеспечения, язык описания аппаратного обеспечения сверхвысокоскоростных интегральных схем (VHDL) обладает характеристиками независимости от конкретной аппаратной схемы и платформы проектирования, с преимуществами возможности широкого описания, зависимость от конкретных устройств, а также возможность описания конструкции сложной логики управления в строгом и кратком коде и т. д. Он поддерживается многими компаниями EDA и широко используется в области электронного проектирования.широко используемый.
VHDL — это язык высокого уровня для проектирования схем, и по сравнению с другими языками описания аппаратного обеспечения он обладает характеристиками простоты языка, гибкости и независимости от конструкции устройства, что делает его общим языком описания аппаратного обеспечения для технологии EDA и делает технологию EDA более эффективной. Доступен дизайнерам.
Verilog HDL — это широко используемый язык описания аппаратного обеспечения, который можно использовать на нескольких этапах процесса проектирования аппаратного обеспечения, включая моделирование, синтез и симуляцию.
Преимущества Verilog HDL: аналогичен C, прост в освоении и гибок.С учетом регистра.Преимущества в написании стимулов и моделировании.Недостатки: многие ошибки не могут быть обнаружены во время компиляции.
Плюсы VHDL: строгий синтаксис, четкая иерархия.Недостатки: длительное время освоения, недостаточно гибкий.
Программное обеспечение Quartus_II — это полноценная многоплатформенная среда проектирования, разработанная Altera, которая может удовлетворить потребности проектирования различных FPGA и CPLD и представляет собой комплексную среду для проектирования встроенных программируемых систем.
Vivado Design Suite — интегрированная среда проектирования, выпущенная поставщиком FPGA Xilinx в 2012 году. Она включает в себя высокоинтегрированную среду проектирования и новое поколение инструментов от уровня системы до уровня IC, построенных на общей масштабируемой модели данных и общей среде отладки.Xilinx Vivado Design Suite предоставляет IP-ядра FIFO, которые можно легко применять к проектам.