FPGA tasarımı basit bir şey değil yonga araştırma, ancak esas olarak FPGA'yı kullanıyor model diğer sektörlerdeki ürünleri tasarlamak. ASIC'lerden farklı olarak FPGA'ler iletişim endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Küresel FPGA ürün pazarının ve ilgili tedarikçilerin analizi, ülkemdeki mevcut fiili durum ve yerli önde gelen FPGA ürünleri ile bir araya getirilerek, genel olarak geliştirilmesinde çok önemli bir rol oynayacak olan ilgili teknolojilerin gelecekteki gelişim yönünü keşfedebiliriz. Ülkemin teknolojik düzeyinin iyileştirilmesi.
Geleneksel yonga tasarımıyla karşılaştırıldığında, FPGA yongaları yalnızca araştırma ve tasarım yongalarıyla sınırlı değildir, belirli yonga modelleri yardımıyla birçok alandaki ürünler için optimize edilebilir.
Çip aygıtları açısından bakıldığında, FPGA'nın kendisi, dijital bir yönetim sistemi içeren, yarı özel bir devrede tipik bir entegre devre oluşturur. modül, yerleşik bir birim, bir çıkış birimi ve bir giriş birimi.
Bu temelde, FPGA çiplerinin kapsamlı çip optimizasyon tasarımına odaklanması ve mevcut çip tasarımını geliştirerek yeni çip fonksiyonları eklemesi, böylece genel çip yapısının basitleştirilmesi ve performans iyileştirmesinin sağlanması gerekmektedir.
Basit yapı
FPGA cihazı, orijinal cihazda daha az kapı devresi sorununu etkili bir şekilde çözebilen, programlanabilir bir mantık dizisi olan uygulamaya özel entegre devredeki bir tür yarı özel devredir.
FPGA'nın temel yapısı programlanabilir giriş ve çıkış birimlerini, yapılandırılabilir mantık bloklarını, dijital saat yönetimi modüllerini, gömülü blok RAM'i, kablolama kaynaklarını, gömülü özel sabit çekirdekleri ve altta yatan gömülü işlevsel birimleri içerir.
FPGA, bol miktarda kablolama kaynağı, tekrarlanabilir programlama, yüksek entegrasyon ve düşük yatırım özelliklerine sahip olduğundan, dijital devre tasarımı alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.
FPGA tasarım süreci, algoritma tasarımı, kod simülasyonu ve tasarımı, kart hata ayıklaması, algoritma mimarisini oluşturmak için tasarımcılar ve gerçek ihtiyaçları içerir, tasarım planının karşılandığından emin olmak için kod simülasyonu aracılığıyla bir tasarım planı oluşturmak için EDA'yı veya tasarım kodunu yazmak için HD'yi kullanın Gerçek gereksinimler ve son olarak kart düzeyinde hata ayıklama, gerçek çalışma etkisini doğrulamak için ilgili dosyaları FPGA çipine indirmek için yapılandırma devresini kullanın.
Çalışma prensibi
FPGA, üç bölümden oluşan mantıksal hücre dizisi LCA (Mantık Hücresi Dizisi) kavramını benimser: Yapılandırılabilir Mantık Bloğu (CLB), Giriş Çıkış Bloğu (IOB) ve Ara Bağlantı.
Sahada programlanabilir kapı dizisi (FPGA) programlanabilir bir cihazdır. Geleneksel mantık devreleri ve kapı dizileri (PAL, GAL ve CPLD cihazları gibi) ile karşılaştırıldığında FPGA farklı bir yapıya sahiptir.
FPGA, kombinasyonel mantığı gerçekleştirmek için küçük bir arama tablosu (16×1RAM) kullanır. Her bir arama tablosu bir D flip-flop'un girişine bağlanır ve flip-flop, gerçekleştirilebilecek bir kombinasyon oluşturmak için diğer mantık devrelerini veya I/O'yu çalıştırır.
Mantık fonksiyonu aynı zamanda sıralı mantık fonksiyonunun temel mantık ünitesi modülünü de gerçekleştirebilir. Bu modüller birbirlerine veya I/O modüllerine metal kablolarla bağlanır. FPGA mantığı, programlama verilerinin dahili statik depolama birimine yüklenmesiyle gerçekleştirilir.
Bellek ünitesinde saklanan değer, mantık ünitesinin mantık fonksiyonunu ve modüller arasındaki veya modüller arasındaki ve I/O arasındaki bağlantıyı belirler ve son olarak FPGA'nın gerçekleştirebileceği işlevi belirler, FPGA sınırsız programlamaya izin verir.