FPGAの設計は単純ではありません チップ 調査しますが、主にFPGAを使用します 他の業界の製品をデザインする。 ASIC とは異なり、FPGA は通信業界で広く使用されています。
世界のFPGA製品市場と関連サプライヤーを分析し、我が国の現状と国内の主要なFPGA製品を組み合わせることで、関連技術の将来の開発方向を発見することができ、これは全体的なFPGA製品の推進において非常に重要な役割を果たすことになります。我が国の技術レベルの向上。
従来のチップ設計と比較して、FPGA チップは単に研究および設計チップに限定されるものではなく、特定のチップ モデルを利用して多くの分野の製品向けに最適化できます。
チップデバイスの観点から見ると、FPGA自体はセミカスタム回路の典型的な集積回路を構成しており、デジタル管理機能が含まれています。 モジュール、組み込みユニット、出力ユニット、および入力ユニット。
これに基づいて、FPGAチップは包括的なチップ最適化設計に焦点を当て、現在のチップ設計を改善することで新しいチップ機能を追加し、それによってチップ構造全体の簡素化と性能向上を達成する必要があります。
基本構造
FPGA デバイスは、特定用途向け集積回路における一種のセミカスタム回路であり、プログラマブル ロジック アレイであり、元のデバイスのゲート回路数が少ないという問題を効果的に解決できます。
FPGA の基本構造には、プログラマブル入出力ユニット、構成可能なロジック ブロック、デジタル クロック管理モジュール、組み込みブロック RAM、配線リソース、組み込み専用ハード コア、および基礎となる組み込み機能ユニットが含まれます。
FPGAは、豊富な配線リソース、反復可能なプログラミング、高集積化、低投資といった特徴を備えているため、デジタル回路設計の分野で広く使用されています。
FPGA 設計プロセスには、アルゴリズム設計、コード シミュレーションと設計、ボード デバッグ、設計者とアルゴリズム アーキテクチャを確立するための実際のニーズが含まれます。EDA を使用して設計計画を確立するか、HD を使用して設計コードを作成し、コード シミュレーションを通じて設計計画が満たされていることを確認します。実際の要件を確認し、最後にボード レベルのデバッグを行い、コンフィギュレーション回路を使用して関連ファイルを FPGA チップにダウンロードし、実際の動作効果を検証します。
動作原理
FPGA は、コンフィギュラブル ロジック ブロック (CLB)、入出力ブロック (IOB)、インターコネクトの XNUMX つの部分で構成されるロジック セル アレイ LCA (ロジック セル アレイ) の概念を採用しています。
フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) は、プログラマブル デバイスです。 従来の論理回路やゲート アレイ (PAL、GAL、CPLD デバイスなど) と比較すると、FPGA は異なる構造を持っています。
FPGA は、小さなルックアップ テーブル (16×1RAM) を使用して組み合わせロジックを実現します。 各ルックアップ テーブルは D フリップフロップの入力に接続されており、フリップフロップは他の論理回路または I/O を駆動して、実現可能な組み合わせを形成します。
論理関数は、順序論理関数の基本論理ユニットモジュールを実現することもできます。 これらのモジュールは、金属ワイヤによって相互に接続されるか、または I/O モジュールに接続されます。 FPGA ロジックは、プログラミング データを内部の静的記憶装置にロードすることで実現されます。
メモリユニットに格納された値は、ロジックユニットの論理機能とモジュール間またはモジュールとI/O間の接続を決定し、最終的にFPGAが実現できる機能を決定します。FPGAは無制限のプログラミングを可能にします。