XC7K420T-2FFG901I – Integrerade kretsar, inbyggda, fältprogrammerbara portarrayer

Fördelar
Fördelarna med FPGA:er är följande:
(1) FPGA består av hårdvaruresurser såsom logiska celler, RAM, multiplikatorer, etc. Genom att organisera dessa hårdvaruresurser rationellt kan hårdvarukretsar såsom multiplikatorer, register, adressgeneratorer, etc. implementeras.
(2) FPGA:er kan utformas med hjälp av blockscheman eller Verilog HDL, från enkla grindkretsar till FIR- eller FFT-kretsar.
(3) FPGA:er kan omprogrammeras oändligt och laddar en ny designlösning på bara några hundra millisekunder, med hjälp av omkonfigurering för att minska hårdvarukostnader.
(4) Driftsfrekvensen för FPGA bestäms av FPGA-chippet såväl som designen och kan modifieras eller ersättas med ett snabbare chip för att möta vissa krävande krav (även om driftfrekvensen naturligtvis inte är obegränsad och kan ökas, men styrs av nuvarande IC-processer och andra faktorer).
Nackdelar
Nackdelarna med FPGA:er är följande:
(1) FPGA:er förlitar sig på hårdvaruimplementering för alla funktioner och kan inte implementera operationer såsom förgrenade villkorliga hopp.
(2) FPGA:er kan endast implementera fixpunktsoperationer.
Sammanfattningsvis: FPGA:er förlitar sig på hårdvara för att implementera alla funktioner och kan jämföras med dedikerade chips när det gäller hastighet, men det finns ett stort gap i designflexibilitet jämfört med processorer för allmänna ändamål.

Designspråk och plattformar

Programmerbara logiska enheter är hårdvarubärare som konkretiserar de etablerade funktionerna och tekniska specifikationerna för elektroniska applikationer genom EDA-teknik.FPGA, som en av de vanliga enheterna som implementerar denna väg, är direkt användarorienterade, extremt flexibla och mångsidiga, lätta att använda och snabba att testa och implementera i hårdvara.
Hardware Description Language (HDL) är ett språk som används för att designa digitala logiksystem och beskriva digitala kretsar, de vanligaste är VHDL, Verilog HDL, System Verilog och System C.
Som ett allsidigt hårdvarubeskrivningsspråk har VHDL (Very High Speed ​​Integrated Circuit Hardware Description Language) egenskaperna att vara oberoende av den specifika hårdvarukretsen och oberoende av designplattformen, med fördelarna med en bred beskrivningskapacitet, inte beroende av specifika enheter, och förmågan att beskriva utformningen av komplex styrlogik i en rigorös och kortfattad kod, etc. Det stöds av många EDA-företag och har använts i stor utsträckning inom området elektronisk design.används i stor utsträckning.
VHDL är ett högnivåspråk för kretsdesign, och jämfört med andra hårdvarubeskrivningsspråk har det egenskaperna hos ett enkelt språk, flexibilitet och oberoende av enhetsdesign, vilket gör det till ett vanligt hårdvarubeskrivningsspråk för EDA-teknik och gör EDA-tekniken mer tillgänglig för designers.
Verilog HDL är ett allmänt använt hårdvarubeskrivningsspråk som kan användas i flera stadier av hårdvarudesignprocessen, inklusive modellering, syntes och simulering.
Verilog HDL Fördelar: liknar C, lätt att lära och flexibel.Skiftlägeskänsliga.Fördelar med skrivstimulans och modellering.Nackdelar: många fel kan inte upptäckas vid kompilering.
VHDL-fördelar: rigorös syntax, tydlig hierarki.Nackdelar: lång introduktionstid, inte tillräckligt flexibel.
Quartus_II-mjukvaran är en komplett multiplattformsdesignmiljö utvecklad av Altera, som kan möta designbehoven för olika FPGA:er och CPLD:er, och är en omfattande miljö för programmerbar systemdesign på chip.
Vivado Design Suite, en integrerad designmiljö som släpptes av FPGA-leverantören Xilinx 2012. Den inkluderar en mycket integrerad designmiljö och en ny generation verktyg från system- till IC-nivå, allt byggt på en delad skalbar datamodell och en gemensam felsökningsmiljö.Xilinx Vivado Design Suite tillhandahåller FIFO IP-kärnor som enkelt kan appliceras på design.