Was ist FPGA?

Update: 5. November 2023 Stichworte:IC; FPGA; Komponenten

FPGA-Design ist nicht einfach Chip Forschung, verwendet aber hauptsächlich das FPGA Modell um Produkte in anderen Branchen zu entwerfen. Im Gegensatz zu ASICs sind FPGAs in der Kommunikationsbranche weit verbreitet.

Durch die Analyse des globalen FPGA-Produktmarktes und verwandter Lieferanten in Kombination mit der aktuellen tatsächlichen Situation in meinem Land und den führenden inländischen FPGA-Produkten können wir die zukünftige Entwicklungsrichtung verwandter Technologien ermitteln, die eine sehr wichtige Rolle bei der Förderung des Gesamtmarktes spielen werden Verbesserung des technologischen Niveaus meines Landes.

FPGA

Im Vergleich zum herkömmlichen Chipdesign beschränken sich FPGA-Chips nicht nur auf Forschungs- und Designchips, sondern können mithilfe spezifischer Chipmodelle für Produkte in vielen Bereichen optimiert werden.

Aus der Sicht von Chipgeräten stellt FPGA selbst einen typischen integrierten Schaltkreis in einem semi-kundenspezifischen Schaltkreis dar, der ein digitales Management enthält Modulen, eine eingebettete Einheit, eine Ausgabeeinheit und eine Eingabeeinheit.

Auf dieser Grundlage ist es für FPGA-Chips erforderlich, sich auf ein umfassendes Chipoptimierungsdesign zu konzentrieren und neue Chipfunktionen durch Verbesserung des aktuellen Chipdesigns hinzuzufügen, wodurch eine Vereinfachung und Leistungsverbesserung der gesamten Chipstruktur erreicht wird.

Grundstruktur
Das FPGA-Gerät ist eine Art halbkundenspezifischer Schaltkreis in der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, bei dem es sich um ein programmierbares Logikarray handelt, das das Problem weniger Gate-Schaltkreise im Originalgerät effektiv lösen kann.

Die Grundstruktur von FPGA umfasst programmierbare Eingabe- und Ausgabeeinheiten, konfigurierbare Logikblöcke, digitale Taktverwaltungsmodule, eingebetteten Block-RAM, Verkabelungsressourcen, eingebettete dedizierte harte Kerne und zugrunde liegende eingebettete Funktionseinheiten.

Da sich FPGA durch reichliche Verkabelungsressourcen, wiederholbare Programmierung, hohe Integration und geringe Investitionen auszeichnet, wird es häufig im Bereich des digitalen Schaltungsdesigns eingesetzt.

Der FPGA-Designprozess umfasst Algorithmusdesign, Codesimulation und -design, Board-Debugging, Designer und tatsächliche Anforderungen zur Erstellung der Algorithmusarchitektur, Verwendung von EDA zur Erstellung eines Designplans oder HD zum Schreiben von Designcode, durch Codesimulation, um sicherzustellen, dass der Designplan erfüllt wird Tatsächliche Anforderungen und schließlich das Debuggen auf Platinenebene. Verwenden Sie die Konfigurationsschaltung, um die relevanten Dateien auf den FPGA-Chip herunterzuladen und den tatsächlichen Betriebseffekt zu überprüfen.

Funktionsprinzip
FPGA übernimmt das Konzept des Logikzellenarrays LCA (Logic Cell Array), das drei Teile umfasst: Konfigurierbarer Logikblock (CLB), Eingabe-Ausgabeblock (IOB) und Verbindung.

Field Programmable Gate Array (FPGA) ist ein programmierbares Gerät. Im Vergleich zu herkömmlichen Logikschaltungen und Gate-Arrays (wie PAL-, GAL- und CPLD-Geräten) weist FPGA eine andere Struktur auf.

FPGA verwendet eine kleine Nachschlagetabelle (16×1RAM), um kombinatorische Logik zu realisieren. Jede Nachschlagetabelle ist mit dem Eingang eines D-Flip-Flops verbunden, und das Flip-Flop treibt andere Logikschaltungen oder E/A an, um eine realisierbare Kombination zu bilden.

Die Logikfunktion kann auch das Grundlogikeinheitsmodul der sequentiellen Logikfunktion realisieren. Diese Module sind über Metalldrähte miteinander oder mit den I/O-Modulen verbunden. Die FPGA-Logik wird durch das Laden von Programmierdaten in die interne statische Speichereinheit realisiert.

Der in der Speichereinheit gespeicherte Wert bestimmt die Logikfunktion der Logikeinheit und die Verbindung zwischen Modulen oder zwischen Modulen und E/A und bestimmt schließlich die Funktion, die FPGA realisieren kann. FPGA ermöglicht unbegrenzte Programmierung.