XC7K420T-2FFG901I – Entegre Devreler, Gömülü, Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri

Avantajları
FPGA'lerin avantajları aşağıdaki gibidir:
(1) FPGA'ler mantık hücreleri, RAM, çarpanlar vb. donanım kaynaklarından oluşur. Bu donanım kaynaklarının rasyonel olarak düzenlenmesiyle çarpanlar, kaydediciler, adres üreteçleri vb. donanım devreleri gerçekleştirilebilir.
(2) FPGA'ler, basit kapı devrelerinden FIR veya FFT devrelerine kadar blok diyagramlar veya Verilog HDL kullanılarak tasarlanabilir.
(3) FPGA'ler, donanım yükünü azaltmak için yeniden yapılandırma kullanılarak yalnızca birkaç yüz milisaniyede yeni bir tasarım çözümü yüklenerek sonsuz sayıda yeniden programlanabilir.
(4) FPGA'nın çalışma frekansı, tasarımın yanı sıra FPGA yongası tarafından da belirlenir ve belirli zorlu gereksinimleri karşılamak için değiştirilebilir veya daha hızlı bir yonga ile değiştirilebilir (elbette, çalışma frekansı sınırsız değildir ve artırılabilir ancak mevcut IC süreçleri ve diğer faktörler tarafından yönetilir).
Dezavantajları
FPGA’lerin dezavantajları şunlardır:
(1) FPGA'ler tüm işlevler için donanım uygulamasına dayanır ve dallanma koşullu atlamalar gibi işlemleri uygulayamaz.
(2) FPGA'ler yalnızca sabit nokta işlemlerini gerçekleştirebilir.
Özetle: FPGA'ler tüm işlevleri gerçekleştirmek için donanıma dayanır ve hız açısından özel yongalarla karşılaştırılabilir, ancak genel amaçlı işlemcilerle karşılaştırıldığında tasarım esnekliğinde büyük bir boşluk vardır.

Tasarım dilleri ve platformları

Programlanabilir mantık cihazları, elektronik uygulamaların yerleşik fonksiyonlarını ve teknik özelliklerini EDA teknolojisi aracılığıyla somutlaştıran donanım taşıyıcılarıdır.Bu yolu uygulayan ana akım cihazlardan biri olan FPGA'ler, doğrudan kullanıcı odaklıdır, son derece esnek ve çok yönlüdür, kullanımı kolaydır ve donanımda test edilmesi ve uygulanması hızlıdır.
Donanım Açıklama Dili (HDL), dijital mantık sistemlerini tasarlamak ve dijital devreleri tanımlamak için kullanılan bir dildir; yaygın olarak kullanılan başlıca diller VHDL, Verilog HDL, System Verilog ve System C'dir.
Çok yönlü bir donanım tanımlama dili olarak Çok Yüksek Hızlı Tümleşik Devre Donanımı Açıklama Dili (VHDL), geniş kapsamlı tanımlama yeteneğinin avantajlarıyla birlikte belirli donanım devresinden ve tasarım platformundan bağımsız olma özelliklerine sahiptir. belirli cihazlara bağlı olma ve karmaşık kontrol mantığının tasarımını kesin ve kısa bir kodla açıklama yeteneği vb. Birçok EDA şirketi tarafından desteklenmektedir ve elektronik tasarım alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.yaygın olarak kullanılan.
VHDL, devre tasarımı için üst düzey bir dildir ve diğer donanım tanımlama dilleriyle karşılaştırıldığında, basit bir dil, esneklik ve cihaz tasarımından bağımsız olma özelliklerine sahiptir, bu da onu EDA teknolojisi için ortak bir donanım tanımlama dili haline getirir ve EDA teknolojisini daha fazla hale getirir. tasarımcıların erişimine açıktır.
Verilog HDL, modelleme, sentez ve simülasyon dahil olmak üzere donanım tasarım sürecinin birçok aşamasında kullanılabilen, yaygın olarak kullanılan bir donanım tanımlama dilidir.
Verilog HDL Avantajları: C'ye benzer, öğrenilmesi kolay ve esnektir.Harfe duyarlı.Uyaran yazma ve modellemede avantajlar.Dezavantajları: Derleme zamanında birçok hata tespit edilemez.
VHDL Artıları: Titiz sözdizimi, net hiyerarşi.Dezavantajları: alışma süresinin uzun olması, yeterince esnek olmaması.
Quartus_II yazılımı, Altera tarafından geliştirilen, çeşitli FPGA'lerin ve CPLD'lerin tasarım ihtiyaçlarını karşılayabilen eksiksiz bir çoklu platform tasarım ortamıdır ve çip üzerinde programlanabilir sistem tasarımı için kapsamlı bir ortamdır.
Vivado Design Suite, FPGA satıcısı Xilinx tarafından 2012'de piyasaya sürülen entegre bir tasarım ortamıdır. Tamamı paylaşılan ölçeklenebilir bir veri modeli ve ortak bir hata ayıklama ortamı üzerine inşa edilmiş, yüksek düzeyde entegre bir tasarım ortamı ve sistemden IC düzeyine kadar yeni nesil araçlar içerir.Xilinx Vivado Design Suite, tasarımlara kolaylıkla uygulanabilen FIFO IP çekirdekleri sağlar.