XCVU9P-2FLGA2104I – інтегральні схеми, вбудовані, FPGA (програмована вентильна матриця)

Принцип дії:
FPGA використовують таку концепцію, як логічний масив комірок (LCA), який внутрішньо складається з трьох частин: конфігурований логічний блок (CLB), блок введення-виведення (IOB) і внутрішнє з’єднання.Програмовані вентильні матриці (FPGA) — це програмовані пристрої з архітектурою, відмінною від традиційних логічних схем і вентильних матриць, таких як пристрої PAL, GAL і CPLD.Логіка FPGA реалізується шляхом завантаження внутрішніх комірок статичної пам’яті запрограмованими даними, значення, що зберігаються в комірках пам’яті, визначають логічну функцію логічних комірок і спосіб, у який модулі з’єднані один з одним або з I/ О.Значення, що зберігаються в комірках пам’яті, визначають логічну функцію логічних комірок і спосіб, у який модулі пов’язані один з одним або з входами/виходами, і, зрештою, функції, які можна реалізувати в FPGA, що дозволяє необмежене програмування .

Дизайн мікросхеми:
Порівняно з іншими типами дизайну чіпів, для чіпів FPGA зазвичай потрібні вищий поріг і більш суворий базовий процес проектування.Зокрема, конструкція повинна бути тісно пов’язана зі схемою FPGA, що дозволяє створити більший масштаб спеціального дизайну чіпа.Використовуючи Matlab і спеціальні алгоритми проектування в C, можна досягти плавної трансформації в усіх напрямках і, таким чином, гарантувати, що вона відповідає поточному основному мисленню дизайну мікросхем.Якщо це так, то, як правило, необхідно зосередитися на впорядкованій інтеграції компонентів і відповідній мові дизайну, щоб забезпечити корисний і читабельний дизайн мікросхеми.Використання FPGA дозволяє налагоджувати плату, симулювати код та інші пов’язані операції проектування, щоб переконатися, що поточний код написаний належним чином і що проектне рішення відповідає конкретним вимогам дизайну.На додаток до цього, алгоритми проектування повинні бути пріоритетними, щоб оптимізувати дизайн проекту та ефективність роботи мікросхеми.Першим кроком для дизайнера є створення конкретного модуля алгоритму, до якого відноситься код мікросхеми.Це тому, що попередньо розроблений код допомагає забезпечити надійність алгоритму та значно оптимізує загальний дизайн чіпа.Завдяки налагодженню повної плати та тестуванню симуляції можна буде скоротити час циклу, який витрачається на проектування всього чіпа на джерелі, і оптимізувати загальну структуру існуючого апаратного забезпечення.Ця нова модель дизайну продукту часто використовується, наприклад, при розробці нестандартних апаратних інтерфейсів.

Основним завданням у проектуванні FPGA є ознайомлення з апаратною системою та її внутрішніми ресурсами, щоб переконатися, що мова проектування забезпечує ефективну координацію компонентів, а також покращити читабельність і використання програми.Це також висуває високі вимоги до дизайнера, якому необхідно отримати досвід у кількох проектах, щоб відповідати вимогам.

 Розробка алгоритму повинна бути зосереджена на обґрунтованості, щоб забезпечити остаточне завершення проекту, запропонувати рішення проблеми на основі фактичної ситуації проекту та підвищити ефективність роботи FPGA.Після визначення алгоритму має бути доцільно побудувати модуль, щоб пізніше полегшити проектування коду.Попередньо розроблений код можна використовувати для розробки коду для підвищення ефективності та надійності.На відміну від ASIC, FPGA мають коротший цикл розробки, і їх можна комбінувати з вимогами до дизайну, щоб змінити структуру апаратного забезпечення, що може допомогти компаніям швидко запускати нові продукти та задовольняти потреби розробки нестандартних інтерфейсів, коли комунікаційні протоколи ще не зрілі.