XC7K420T-2FFG901I – Geïntegreerde schakelingen, ingebedde, veldprogrammeerbare poortarrays

Voordelen
De voordelen van FPGA’s zijn als volgt:
(1) FPGA's bestaan ​​uit hardwarebronnen zoals logische cellen, RAM, vermenigvuldigers, enz. Door deze hardwarebronnen rationeel te organiseren, kunnen hardwarecircuits zoals vermenigvuldigers, registers, adresgeneratoren, enz. worden geïmplementeerd.
(2) FPGA's kunnen worden ontworpen met behulp van blokdiagrammen of Verilog HDL, van eenvoudige poortcircuits tot FIR- of FFT-circuits.
(3) FPGA's kunnen oneindig opnieuw worden geprogrammeerd, waardoor een nieuwe ontwerpoplossing in slechts een paar honderd milliseconden wordt geladen, waarbij herconfiguratie wordt gebruikt om de hardwareoverhead te verminderen.
(4) De werkfrequentie van de FPGA wordt bepaald door zowel de FPGA-chip als het ontwerp, en kan worden aangepast of vervangen door een snellere chip om aan bepaalde veeleisende eisen te voldoen (hoewel de werkfrequentie uiteraard niet onbeperkt is en kan worden vergroot, maar wordt bepaald door de huidige IC-processen en andere factoren).
Nadelen
De nadelen van FPGA’s zijn als volgt:
(1) FPGA's zijn voor alle functies afhankelijk van hardware-implementatie en kunnen geen bewerkingen implementeren zoals het vertakken van voorwaardelijke sprongen.
(2) FPGA's kunnen alleen fixed-point-operaties implementeren.
Samenvattend: FPGA's zijn afhankelijk van hardware om alle functies te implementeren en kunnen qua snelheid worden vergeleken met speciale chips, maar er is een grote kloof in ontwerpflexibiliteit vergeleken met processors voor algemeen gebruik.

Ontwerptalen en platforms

Programmeerbare logische apparaten zijn hardwaredragers die de gevestigde functies en technische specificaties van elektronische toepassingen concretiseren via EDA-technologie.FPGA's zijn, als een van de reguliere apparaten die dit pad implementeren, direct gebruikersgericht, uiterst flexibel en veelzijdig, gemakkelijk te gebruiken en snel te testen en in hardware te implementeren.
Hardware Definition Language (HDL) is een taal die wordt gebruikt om digitale logische systemen te ontwerpen en digitale circuits te beschrijven. De belangrijkste die vaak worden gebruikt zijn VHDL, Verilog HDL, System Verilog en System C.
Als allround hardwarebeschrijvingstaal heeft de Very High Speed ​​Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) de kenmerken dat hij onafhankelijk is van het specifieke hardwarecircuit en onafhankelijk van het ontwerpplatform, met de voordelen van een breed scala aan beschrijvingsmogelijkheden, niet afhankelijk van specifieke apparaten, en het vermogen om het ontwerp van complexe besturingslogica te beschrijven in een rigoureuze en beknopte code, enz. Het wordt ondersteund door veel EDA-bedrijven en wordt veel gebruikt op het gebied van elektronisch ontwerp.veel gebruikt.
VHDL is een taal op hoog niveau voor circuitontwerp en heeft, vergeleken met andere hardwarebeschrijvingstalen, de kenmerken van een eenvoudige taal, flexibiliteit en onafhankelijkheid van apparaatontwerp, waardoor het een algemene hardwarebeschrijvingstaal voor EDA-technologie is en EDA-technologie meer toegankelijk maakt. toegankelijk voor ontwerpers.
Verilog HDL is een veelgebruikte hardwarebeschrijvingstaal die kan worden gebruikt in meerdere fasen van het hardwareontwerpproces, inclusief modellering, synthese en simulatie.
Verilog HDL Voordelen: vergelijkbaar met C, gemakkelijk te leren en flexibel.Hoofdlettergevoelig.Voordelen bij het schrijven van stimulus en modellering.Nadelen: veel fouten kunnen tijdens het compileren niet worden gedetecteerd.
VHDL-voordelen: Rigoureuze syntaxis, duidelijke hiërarchie.Nadelen: lange gewenningstijd, niet flexibel genoeg.
Quartus_II-software is een complete multi-platform ontwerpomgeving ontwikkeld door Altera, die kan voldoen aan de ontwerpbehoeften van verschillende FPGA's en CPLD's, en is een uitgebreide omgeving voor programmeerbaar systeemontwerp op de chip.
Vivado Design Suite, een geïntegreerde ontwerpomgeving uitgebracht door FPGA-leverancier Xilinx in 2012. Het omvat een sterk geïntegreerde ontwerpomgeving en een nieuwe generatie tools van systeem- tot IC-niveau, allemaal gebouwd op een gedeeld schaalbaar datamodel en een gemeenschappelijke debug-omgeving.de Xilinx Vivado Design Suite biedt FIFO IP-kernen die eenvoudig op ontwerpen kunnen worden toegepast.