XC7K420T-2FFG901I – Ինտեգրված սխեմաներ, ներկառուցված, դաշտային ծրագրավորվող դարպասների զանգվածներ

Առավելությունները
FPGA-ների առավելությունները հետևյալն են.
(1) FPGA-ները բաղկացած են ապարատային ռեսուրսներից, ինչպիսիք են տրամաբանական բջիջները, RAM-ը, բազմապատկիչները և այլն: Այս ապարատային ռեսուրսները ռացիոնալ կազմակերպելով՝ կարող են իրականացվել ապարատային սխեմաներ, ինչպիսիք են բազմապատկիչները, ռեգիստրները, հասցեների գեներատորները և այլն:
(2) FPGA-ները կարող են նախագծվել՝ օգտագործելով բլոկային դիագրամներ կամ Verilog HDL՝ պարզ դարպասային սխեմաներից մինչև FIR կամ FFT սխեմաներ:
(3) FPGA-ները կարող են անսահմանորեն վերածրագրավորվել՝ բեռնելով նոր նախագծային լուծում ընդամենը մի քանի հարյուր միլիվայրկյանում՝ օգտագործելով վերակազմավորումը՝ ապարատային ծախսերը նվազեցնելու համար:
(4) FPGA-ի գործառնական հաճախականությունը որոշվում է FPGA չիպով, ինչպես նաև դիզայնով, և կարող է փոփոխվել կամ փոխարինվել ավելի արագ չիպով՝ որոշակի պահանջկոտ պահանջներ բավարարելու համար (չնայած, իհարկե, գործառնական հաճախականությունը անսահմանափակ չէ և կարող է. պետք է ավելացվի, բայց կառավարվում է ընթացիկ IC գործընթացներով և այլ գործոններով):
Թերությունները
FPGA-ի թերությունները հետևյալն են.
(1) FPGA-ները հիմնվում են ապարատային ներդրման վրա բոլոր գործառույթների համար և չեն կարող իրականացնել այնպիսի գործողություններ, ինչպիսիք են ճյուղավորման պայմանական թռիչքները:
(2) FPGA-ները կարող են իրականացնել միայն ֆիքսված կետի գործողություններ:
Ամփոփելով. FPGA-ները բոլոր գործառույթներն իրականացնելու համար հենվում են ապարատների վրա և արագության առումով կարող են համեմատվել հատուկ չիպերի հետ, սակայն դիզայնի ճկունության մեջ մեծ բաց կա՝ համեմատած ընդհանուր նշանակության պրոցեսորների հետ:

Դիզայնի լեզուներ և հարթակներ

Ծրագրավորվող տրամաբանական սարքերը ապարատային կրիչներ են, որոնք կոնկրետացնում են էլեկտրոնային հավելվածների սահմանված գործառույթները և տեխնիկական բնութագրերը EDA տեխնոլոգիայի միջոցով:FPGA-ները, որպես հիմնական սարքերից մեկը, որն իրականացնում է այս ուղին, ուղղակիորեն ուղղված են օգտատերերին, չափազանց ճկուն և բազմակողմանի են, հեշտ օգտագործման համար և արագ փորձարկվում և ներդրվում են սարքաշարում:
Սարքավորումների նկարագրության լեզուն (HDL) լեզու է, որն օգտագործվում է թվային տրամաբանական համակարգեր նախագծելու և թվային սխեմաները նկարագրելու համար, որոնցից հիմնականները սովորաբար օգտագործվում են VHDL, Verilog HDL, System Verilog և System C:
Որպես ապարատային նկարագրության համապարփակ լեզու, շատ բարձր արագությամբ ինտեգրված սխեմայի ապարատային նկարագրության լեզուն (VHDL) ունի հատուկ ապարատային միացումից անկախ լինելու և դիզայնի հարթակից անկախ լինելու առանձնահատկությունները՝ լայն շրջանակի նկարագրության հնարավորության առավելություններով, ոչ կախված կոնկրետ սարքերից և բարդ և հակիրճ կոդով բարդ կառավարման տրամաբանության դիզայնը նկարագրելու կարողությունից և այլն: Այն աջակցվում է բազմաթիվ EDA ընկերությունների կողմից և լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրոնային դիզայնի ոլորտում:լայնորեն գործածվող.
VHDL-ը բարձր մակարդակի լեզու է սխեմաների նախագծման համար և, համեմատած ապարատային նկարագրության այլ լեզուների հետ, այն ունի պարզ լեզվի, ճկունության և սարքի դիզայնից անկախության առանձնահատկությունները, ինչը այն դարձնում է EDA տեխնոլոգիայի ընդհանուր ապարատային նկարագրության լեզու և ավելի է դարձնում EDA տեխնոլոգիան: հասանելի է դիզայներներին:
Verilog HDL-ը լայնորեն օգտագործվող ապարատային նկարագրության լեզու է, որը կարող է օգտագործվել ապարատային նախագծման գործընթացի մի քանի փուլերում, ներառյալ մոդելավորումը, սինթեզը և մոդելավորումը:
Verilog HDL-ի առավելությունները. նման է C-ին, հեշտ է սովորել և ճկուն:Գործի զգայուն:Առավելությունները գրավոր խթանման և մոդելավորման մեջ:Թերությունները. շատ սխալներ չեն կարող հայտնաբերվել կոմպիլյացիայի ժամանակ:
VHDL-ի առավելությունները. խիստ շարահյուսություն, հստակ հիերարխիա:Թերությունները. ծանոթացման երկար ժամանակ, բավականաչափ ճկուն չէ:
Quartus_II ծրագրաշարը Altera-ի կողմից մշակված բազմպլատֆորմային նախագծման ամբողջական միջավայր է, որը կարող է բավարարել տարբեր FPGA-ների և CPLD-ների նախագծման կարիքները և համապարփակ միջավայր է չիպային ծրագրավորվող համակարգի նախագծման համար:
Vivado Design Suite-ը, ինտեգրված դիզայնի միջավայր, որը թողարկվել է FPGA-ի վաճառող Xilinx-ի կողմից 2012թ.-ին: Այն ներառում է բարձր ինտեգրված դիզայնի միջավայր և գործիքների նոր սերունդ՝ համակարգից մինչև IC մակարդակ, բոլորը կառուցված են ընդհանուր ընդլայնելի տվյալների մոդելի և ընդհանուր կարգաբերման միջավայրի վրա:Xilinx Vivado Design Suite-ն ապահովում է FIFO IP միջուկներ, որոնք հեշտությամբ կարող են կիրառվել դիզայնի վրա: