XCVU9P-2FLGA2104I – Нэгдсэн хэлхээ, суулгагдсан, FPGA (талбайд програмчлагдах хаалганы массив)

Үйл ажиллагааны зарчим:
FPGA нь дотооддоо тохируулж болох логик блок (CLB), оролтын гаралтын блок (IOB) болон дотоод харилцан холболт гэсэн гурван хэсгээс бүрддэг Логик эсийн массив (LCA) гэх мэт ойлголтыг ашигладаг.Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) нь PAL, GAL, CPLD төхөөрөмжүүд гэх мэт уламжлалт логик хэлхээ, хаалганы массивуудаас өөр архитектуртай программчлагдах төхөөрөмжүүд юм.FPGA-ийн логик нь дотоод статик санах ойн нүднүүдэд програмчлагдсан өгөгдлүүдийг ачаалах замаар хэрэгждэг бөгөөд санах ойн нүдэнд хадгалагдсан утгууд нь логик нүднүүдийн логик функц, модулиудыг өөр хоорондоо эсвэл I/-тэй холбох арга замыг тодорхойлдог. О.Санах ойн нүднүүдэд хадгалагдсан утгууд нь логик нүднүүдийн логик функц, модулиудыг өөр хоорондоо эсвэл I/O-той холбох арга замыг тодорхойлдог бөгөөд эцэст нь хязгааргүй програмчлал хийх боломжийг олгодог FPGA-д хэрэгжиж болох функцуудыг тодорхойлдог. .

Чип дизайн:
Бусад төрлийн чипийн дизайнтай харьцуулахад FPGA чипийн хувьд илүү өндөр босго, илүү хатуу үндсэн дизайны урсгал шаардлагатай байдаг.Ялангуяа дизайн нь FPGA схемтэй нягт уялдаатай байх ёстой бөгөөд энэ нь тусгай чипийн дизайныг илүү том болгох боломжийг олгодог.Си хэл дээрх Matlab болон тусгай дизайны алгоритмуудыг ашигласнаар бүх чиглэлд жигд өөрчлөлт хийх боломжтой бөгөөд ингэснээр энэ нь одоогийн үндсэн чип дизайны сэтгэлгээтэй нийцэж байгаа эсэхийг баталгаажуулах ёстой.Хэрэв ийм зүйл тохиолдвол ашиглах боломжтой, унших боломжтой чип дизайныг хангахын тулд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эмх цэгцтэй нэгтгэх, холбогдох дизайны хэл дээр анхаарлаа хандуулах шаардлагатай байдаг.FPGA ашиглах нь одоогийн кодыг ямар нэгэн байдлаар бичиж, дизайны шийдэл нь дизайны тодорхой шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд самбарын дибаг хийх, кодын загварчлал болон бусад холбогдох дизайны үйлдлүүдийг хийх боломжийг олгодог.Үүнээс гадна төслийн дизайн, чипний үйл ажиллагааны үр нөлөөг оновчтой болгохын тулд дизайны алгоритмуудыг эрэмбэлэх хэрэгтэй.Дизайнерын хувьд эхний алхам бол чип кодтой холбоотой тодорхой алгоритмын модулийг бүтээх явдал юм.Учир нь урьдчилан боловсруулсан код нь алгоритмын найдвартай байдлыг хангахад тусалдаг ба чипийн ерөнхий дизайныг ихээхэн оновчтой болгодог.Бүрэн самбарт дибаг хийх, симуляцийн туршилтыг хийснээр бүхэл чипийг эх сурвалж дээр зохион бүтээхэд зарцуулсан мөчлөгийн хугацааг багасгах, одоо байгаа техник хангамжийн ерөнхий бүтцийг оновчтой болгох боломжтой байх ёстой.Энэхүү шинэ бүтээгдэхүүний дизайны загварыг, жишээлбэл, стандарт бус техник хангамжийн интерфейсийг боловсруулахад ихэвчлэн ашигладаг.

FPGA дизайны гол бэрхшээл бол техник хангамжийн систем болон түүний дотоод нөөцтэй танилцах, дизайны хэл нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үр дүнтэй зохицуулалтыг хангах, програмын уншигдах чадвар, ашиглалтыг сайжруулах явдал юм.Энэ нь загвар зохион бүтээгчид өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд шаардлагад нийцүүлэхийн тулд олон төсөлд туршлага хуримтлуулах шаардлагатай болдог.

 Алгоритм дизайн нь төслийн эцсийн гүйцэтгэлийг хангах, төслийн бодит нөхцөл байдалд тулгуурлан асуудлыг шийдвэрлэх арга замыг санал болгох, FPGA үйл ажиллагааны үр ашгийг дээшлүүлэх үндэслэлтэй байдалд анхаарлаа төвлөрүүлэх шаардлагатай.Алгоритмыг тодорхойлсны дараа дараа нь кодын дизайныг хөнгөвчлөхийн тулд модулийг бий болгох үндэслэлтэй байх ёстой.Үр ашиг, найдвартай байдлыг сайжруулахын тулд урьдчилан боловсруулсан кодыг кодын дизайнд ашиглаж болно.ASIC-аас ялгаатай нь FPGA нь илүү богино хөгжлийн мөчлөгтэй бөгөөд техник хангамжийн бүтцийг өөрчлөх дизайны шаардлагуудтай хослуулж болох бөгөөд энэ нь компаниудад шинэ бүтээгдэхүүнүүдийг хурдан гаргах, харилцаа холбооны протоколууд төлөвшөөгүй үед стандарт бус интерфейсийг хөгжүүлэх хэрэгцээг хангахад тусалдаг.