XCVU9P-2FLGA2104I – Circuitos integrados, integrados, FPGA (matriz de puertas programables en campo)

Principio de funcionamiento:
Los FPGA utilizan un concepto como Logic Cell Array (LCA), que internamente consta de tres partes: el bloque lógico configurable (CLB), el bloque de entrada y salida (IOB) y la interconexión interna.Los conjuntos de puertas programables en campo (FPGA) son dispositivos programables con una arquitectura diferente a la de los circuitos lógicos tradicionales y los conjuntos de puertas, como los dispositivos PAL, GAL y CPLD.La lógica de la FPGA se implementa cargando las celdas de memoria estática interna con datos programados, los valores almacenados en las celdas de memoria determinan la función lógica de las celdas lógicas y la forma en que los módulos están conectados entre sí o al I/ o.Los valores almacenados en las celdas de memoria determinan la función lógica de las celdas lógicas y la forma en que los módulos se vinculan entre sí o con las E/S y, en última instancia, las funciones que se pueden implementar en la FPGA, lo que permite una programación ilimitada. .

Diseño de chips:
En comparación con otros tipos de diseño de chips, generalmente se requiere un umbral más alto y un flujo de diseño básico más riguroso con respecto a los chips FPGA.En particular, el diseño debe estar estrechamente vinculado al esquema FPGA, lo que permite una escala mayor de diseño de chips especiales.Mediante el uso de Matlab y algoritmos de diseño especiales en C, debería ser posible lograr una transformación fluida en todas las direcciones y así garantizar que esté en línea con el pensamiento actual de diseño de chips.Si este es el caso, normalmente es necesario centrarse en la integración ordenada de los componentes y el lenguaje de diseño correspondiente para garantizar un diseño de chip utilizable y legible.El uso de FPGA permite la depuración de placas, la simulación de código y otras operaciones de diseño relacionadas para garantizar que el código actual esté escrito de manera adecuada y que la solución de diseño cumpla con los requisitos de diseño específicos.Además de esto, se deben priorizar los algoritmos de diseño para optimizar el diseño del proyecto y la efectividad del funcionamiento del chip.Como diseñador, el primer paso es construir un módulo de algoritmo específico con el que esté relacionado el código del chip.Esto se debe a que el código prediseñado ayuda a garantizar la confiabilidad del algoritmo y optimiza significativamente el diseño general del chip.Con las pruebas de simulación y depuración de placa completa, debería ser posible reducir el tiempo de ciclo consumido en el diseño de todo el chip en origen y optimizar la estructura general del hardware existente.Este nuevo modelo de diseño de productos se utiliza a menudo, por ejemplo, al desarrollar interfaces de hardware no estándar.

El principal desafío en el diseño de FPGA es familiarizarse con el sistema de hardware y sus recursos internos, para garantizar que el lenguaje de diseño permita la coordinación efectiva de los componentes y mejorar la legibilidad y utilización del programa.Esto también impone grandes exigencias al diseñador, que necesita adquirir experiencia en múltiples proyectos para cumplir con los requisitos.

 El diseño del algoritmo debe centrarse en la razonabilidad para garantizar la finalización final del proyecto, proponer una solución al problema basada en la situación real del proyecto y mejorar la eficiencia de la operación FPGA.Después de determinar el algoritmo, debe ser razonable construir el módulo para facilitar el diseño del código más adelante.El código prediseñado se puede utilizar en el diseño de código para mejorar la eficiencia y la confiabilidad.A diferencia de los ASIC, los FPGA tienen un ciclo de desarrollo más corto y pueden combinarse con requisitos de diseño para cambiar la estructura del hardware, lo que puede ayudar a las empresas a lanzar nuevos productos rápidamente y satisfacer las necesidades del desarrollo de interfaces no estándar cuando los protocolos de comunicación no están maduros.