XCVU9P-2FLGA2104I – Integrované obvody, vstavané, FPGA (Field Programmable Gate Array)

Princíp činnosti:
FPGA používajú koncepciu, ako je Logic Cell Array (LCA), ktorá sa vnútorne skladá z troch častí: konfigurovateľný logický blok (CLB), vstupný výstupný blok (IOB) a vnútorné prepojenie.Field Programmable Gate Arrays (FPGA) sú programovateľné zariadenia s odlišnou architektúrou ako tradičné logické obvody a hradlové polia, ako sú zariadenia PAL, GAL a CPLD.Logika FPGA je realizovaná načítaním interných statických pamäťových buniek naprogramovanými dátami, hodnoty uložené v pamäťových bunkách určujú logickú funkciu logických buniek a spôsob, akým sú moduly prepojené medzi sebou alebo do I/ O.Hodnoty uložené v pamäťových bunkách určujú logickú funkciu logických buniek a spôsob, akým sú moduly prepojené medzi sebou alebo s I/O a v konečnom dôsledku funkcie, ktoré môžu byť implementované v FPGA, čo umožňuje neobmedzené programovanie. .

Dizajn čipu:
V porovnaní s inými typmi dizajnu čipov sa zvyčajne vyžaduje vyšší prah a prísnejší základný návrhový tok, pokiaľ ide o čipy FPGA.Najmä dizajn by mal byť úzko prepojený so schémou FPGA, čo umožňuje väčší rozsah špeciálneho dizajnu čipu.Použitím Matlabu a špeciálnych návrhových algoritmov v C by malo byť možné dosiahnuť hladkú transformáciu vo všetkých smeroch a zabezpečiť tak, aby bola v súlade so súčasným mainstreamovým myslením v oblasti dizajnu čipov.Ak je to tak, potom je zvyčajne potrebné zamerať sa na riadnu integráciu komponentov a zodpovedajúci dizajnový jazyk, aby sa zabezpečil použiteľný a čitateľný dizajn čipu.Použitie FPGA umožňuje ladenie dosky, simuláciu kódu a ďalšie súvisiace konštrukčné operácie, aby sa zabezpečilo, že aktuálny kód je napísaný spôsobom a že konštrukčné riešenie spĺňa špecifické požiadavky na dizajn.Okrem toho by sa mali uprednostniť algoritmy návrhu, aby sa optimalizoval návrh projektu a efektívnosť prevádzky čipu.Ako dizajnér je prvým krokom zostavenie špecifického modulu algoritmu, s ktorým súvisí kód čipu.Je to preto, že vopred navrhnutý kód pomáha zaistiť spoľahlivosť algoritmu a výrazne optimalizuje celkový dizajn čipu.S ladením a simulačným testovaním celej dosky by malo byť možné skrátiť čas cyklu spotrebovaný pri navrhovaní celého čipu pri zdroji a optimalizovať celkovú štruktúru existujúceho hardvéru.Tento nový model dizajnu produktu sa často používa napríklad pri vývoji neštandardných hardvérových rozhraní.

Hlavnou výzvou pri návrhu FPGA je zoznámiť sa s hardvérovým systémom a jeho internými zdrojmi, zabezpečiť, aby návrhový jazyk umožňoval efektívnu koordináciu komponentov a zlepšiť čitateľnosť a využitie programu.To kladie vysoké nároky aj na projektanta, ktorý na splnenie požiadaviek potrebuje získať skúsenosti z viacerých projektov.

 Návrh algoritmu sa musí zamerať na primeranosť, aby sa zabezpečilo konečné dokončenie projektu, aby sa navrhlo riešenie problému na základe skutočnej situácie v projekte a aby sa zlepšila efektívnosť prevádzky FPGA.Po určení algoritmu by malo byť rozumné zostaviť modul, aby sa uľahčil návrh kódu neskôr.Vopred navrhnutý kód možno použiť pri návrhu kódu na zlepšenie efektívnosti a spoľahlivosti.Na rozdiel od ASIC majú FPGA kratší vývojový cyklus a možno ich kombinovať s konštrukčnými požiadavkami na zmenu štruktúry hardvéru, čo môže pomôcť spoločnostiam rýchlo uviesť na trh nové produkty a splniť potreby neštandardného vývoja rozhraní, keď komunikačné protokoly nie sú vyspelé.