XC7K420T-2FFG901I – Circuits intégrés, intégrés, matrices de portes programmables sur site

Avantages
Les avantages des FPGA sont les suivants :
(1) Les FPGA sont constitués de ressources matérielles telles que des cellules logiques, de la RAM, des multiplicateurs, etc. En organisant rationnellement ces ressources matérielles, des circuits matériels tels que des multiplicateurs, des registres, des générateurs d'adresses, etc. peuvent être implémentés.
(2) Les FPGA peuvent être conçus à l'aide de schémas fonctionnels ou de Verilog HDL, depuis de simples circuits de porte jusqu'aux circuits FIR ou FFT.
(3) Les FPGA peuvent être reprogrammés à l'infini, chargeant une nouvelle solution de conception en quelques centaines de millisecondes seulement, en utilisant la reconfiguration pour réduire la surcharge matérielle.
(4) La fréquence de fonctionnement du FPGA est déterminée par la puce FPGA ainsi que par la conception, et peut être modifiée ou remplacée par une puce plus rapide pour répondre à certaines exigences exigeantes (bien que, bien sûr, la fréquence de fonctionnement ne soit pas illimitée et puisse être augmenté, mais est régi par les processus actuels de CI et d'autres facteurs).
Désavantages
Les inconvénients des FPGA sont les suivants :
(1) Les FPGA reposent sur une implémentation matérielle pour toutes les fonctions et ne peuvent pas implémenter d'opérations telles que des sauts conditionnels de branchement.
(2) Les FPGA ne peuvent implémenter que des opérations en virgule fixe.
En résumé : les FPGA s'appuient sur du matériel pour implémenter toutes les fonctions et peuvent être comparés aux puces dédiées en termes de vitesse, mais il existe un grand écart en termes de flexibilité de conception par rapport aux processeurs à usage général.

Langages et plateformes de conception

Les dispositifs logiques programmables sont des supports matériels qui concrétisent les fonctions établies et les spécifications techniques des applications électroniques grâce à la technologie EDA.Les FPGA, en tant que l'un des principaux dispositifs implémentant cette voie, sont directement orientés utilisateur, extrêmement flexibles et polyvalents, faciles à utiliser et rapides à tester et à implémenter dans le matériel.
Le langage de description du matériel (HDL) est un langage utilisé pour concevoir des systèmes logiques numériques et décrire des circuits numériques. Les principaux couramment utilisés sont VHDL, Verilog HDL, System Verilog et System C.
En tant que langage de description de matériel complet, le langage de description de matériel de circuit intégré à très grande vitesse (VHDL) présente les caractéristiques d'être indépendant du circuit matériel spécifique et de la plate-forme de conception, avec les avantages d'une capacité de description à large portée, non dépendant de dispositifs spécifiques et la capacité de décrire la conception d'une logique de contrôle complexe dans un code rigoureux et concis, etc. Il est pris en charge par de nombreuses sociétés EDA et a été largement utilisé dans le domaine de la conception électronique.largement utilisé.
VHDL est un langage de haut niveau pour la conception de circuits et, comparé à d'autres langages de description de matériel, il présente les caractéristiques d'un langage simple, de flexibilité et d'indépendance par rapport à la conception de dispositifs, ce qui en fait un langage de description de matériel commun pour la technologie EDA et rend la technologie EDA plus accessible aux designers.
Verilog HDL est un langage de description de matériel largement utilisé qui peut être utilisé à plusieurs étapes du processus de conception de matériel, notamment la modélisation, la synthèse et la simulation.
Avantages Verilog HDL : similaire au C, facile à apprendre et flexible.Sensible aux majuscules et minuscules.Avantages en matière d'écriture de stimulus et de modélisation.Inconvénients : de nombreuses erreurs ne peuvent pas être détectées au moment de la compilation.
Avantages du VHDL : syntaxe rigoureuse, hiérarchie claire.Inconvénients : temps de familiarisation long, pas assez flexible.
Le logiciel Quartus_II est un environnement de conception multiplateforme complet développé par Altera, qui peut répondre aux besoins de conception de divers FPGA et CPLD, et constitue un environnement complet pour la conception de systèmes programmables sur puce.
Vivado Design Suite, un environnement de conception intégré publié par le fournisseur de FPGA Xilinx en 2012. Il comprend un environnement de conception hautement intégré et une nouvelle génération d'outils du niveau système au niveau IC, le tout construit sur un modèle de données évolutif partagé et un environnement de débogage commun.la Xilinx Vivado Design Suite fournit des cœurs IP FIFO qui peuvent être facilement appliqués aux conceptions.