XC7K420T-2FFG901I — integrētās shēmas, iegulti, uz lauka programmējami vārtu masīvi

Priekšrocības
FPGA priekšrocības ir šādas:
(1) FPGA sastāv no aparatūras resursiem, piemēram, loģiskām šūnām, RAM, reizinātājiem utt. Racionāli organizējot šos aparatūras resursus, var ieviest aparatūras shēmas, piemēram, reizinātājus, reģistrus, adrešu ģeneratorus utt.
(2) FPGA var izstrādāt, izmantojot blokshēmas vai Verilog HDL, sākot no vienkāršām vārtu shēmām līdz FIR vai FFT shēmām.
(3) FPGA var bezgalīgi pārprogrammēt, ielādējot jaunu dizaina risinājumu tikai dažos simtos milisekundēs, izmantojot pārkonfigurāciju, lai samazinātu aparatūras izmaksas.
(4) FPGA darbības frekvenci nosaka FPGA mikroshēma, kā arī dizains, un to var modificēt vai aizstāt ar ātrāku mikroshēmu, lai atbilstu noteiktām prasībām (lai gan, protams, darbības frekvence nav neierobežota un var palielināt, bet to nosaka pašreizējie IC procesi un citi faktori).
Trūkumi
FPGA trūkumi ir šādi:
(1) FPGA visām funkcijām ir atkarīgas no aparatūras ieviešanas, un tās nevar īstenot tādas darbības kā nosacītās sazarošanas lēcienus.
(2) FPGA var īstenot tikai fiksēta punkta darbības.
Rezumējot: FPGA paļaujas uz aparatūru, lai īstenotu visas funkcijas, un ātruma ziņā tos var salīdzināt ar īpašām mikroshēmām, taču salīdzinājumā ar vispārējas nozīmes procesoriem ir liela atšķirība dizaina elastībā.

Dizaina valodas un platformas

Programmējamās loģiskās ierīces ir aparatūras nesēji, kas konkretizē elektronisko lietojumprogrammu noteiktās funkcijas un tehniskās specifikācijas, izmantojot EDA tehnoloģiju.FPGA kā viena no galvenajām ierīcēm, kas īsteno šo ceļu, ir tieši orientētas uz lietotāju, ir ārkārtīgi elastīgas un daudzpusīgas, viegli lietojamas un ātri pārbaudāmas un ieviešamas aparatūrā.
Aparatūras apraksta valoda (HDL) ir valoda, ko izmanto, lai izstrādātu digitālās loģikas sistēmas un aprakstītu digitālās shēmas. Galvenās parasti tiek izmantotas VHDL, Verilog HDL, System Verilog un System C.
Ļoti liela ātruma integrālās shēmas aparatūras apraksta valodai (VHDL) kā visaptverošai aparatūras apraksta valodai ir tādas īpašības, ka tā ir neatkarīga no konkrētās aparatūras shēmas un nav atkarīga no projektēšanas platformas, un tai ir plaša diapazona apraksta iespējas, nevis ir atkarīga no konkrētām ierīcēm, un spēja aprakstīt sarežģītas vadības loģikas dizainu stingrā un kodolīgā kodā utt. To atbalsta daudzi EDA uzņēmumi, un tas ir plaši izmantots elektroniskā dizaina jomā.plaši lietots.
VHDL ir augsta līmeņa ķēžu projektēšanas valoda, un salīdzinājumā ar citām aparatūras apraksta valodām tai ir vienkāršas valodas īpašības, elastība un neatkarība no ierīces dizaina, padarot to par kopīgu aparatūras apraksta valodu EDA tehnoloģijām un padarot EDA tehnoloģiju plašāku. pieejams dizaineriem.
Verilog HDL ir plaši izmantota aparatūras apraksta valoda, ko var izmantot vairākos aparatūras projektēšanas procesa posmos, tostarp modelēšanā, sintēzē un simulācijā.
Verilog HDL priekšrocības: līdzīgas C, viegli apgūstamas un elastīgas.Reģistrjutīgs.Priekšrocības rakstīšanas stimulācijā un modelēšanā.Trūkumi: daudzas kļūdas nevar atklāt kompilēšanas laikā.
VHDL plusi: stingra sintakse, skaidra hierarhija.Trūkumi: ilgs iepazīšanās laiks, nepietiekami elastīgs.
Quartus_II programmatūra ir Altera izstrādāta pilnīga daudzplatformu projektēšanas vide, kas var apmierināt dažādu FPGA un CPLD dizaina vajadzības, un tā ir visaptveroša vide mikroshēmā programmējamu sistēmu projektēšanai.
Vivado Design Suite — integrēta dizaina vide, ko FPGA pārdevējs Xilinx izlaida 2012. gadā. Tajā ir iekļauta ļoti integrēta dizaina vide un jaunas paaudzes rīki no sistēmas līdz IC līmenim, un tas viss ir izveidots, izmantojot kopīgu mērogojamu datu modeli un kopēju atkļūdošanas vidi.Xilinx Vivado Design Suite nodrošina FIFO IP kodolus, kurus var viegli izmantot dizainparaugiem.