XCVU9P-2FLGA2104I - Zirkuitu integratuak, txertatuak, FPGAak (Field Programable Gate Array)

Funtzionamendu printzipioa:
FPGAek Logic Cell Array (LCA) bezalako kontzeptu bat erabiltzen dute, barnean hiru zatiz osatuta: Bloke Logiko Konfiguragarria (CLB), Input Output Block (IOB) eta Barne Interkonexioa.Field Programmable Gate Array (FPGA) gailu programagarriak dira, ohiko zirkuitu logikoekin eta ate-matrizeekin, esate baterako, PAL, GAL eta CPLD gailuekin.FPGAren logika barneko memoria estatikoko zelulak programatutako datuekin kargatuz ezartzen da, memoria-zeluletan gordetako balioek zehazten dute zelula logikoen funtzio logikoa eta moduluak elkarren artean edo I/era konektatzeko modua. O.Memoria-zeluletan gordetako balioek zehazten dute zelula logikoen funtzio logikoa eta moduluak elkarren artean edo I/O-ekin lotzeko modua, eta azken finean FPGAn inplementa daitezkeen funtzioak, mugarik gabeko programazioa ahalbidetzen duena. .

Txip diseinua:
Beste txip-diseinu mota batzuekin alderatuta, atalase altuagoa eta oinarrizko diseinu-fluxu zorrotzagoa behar izaten dira FPGA txipekin.Bereziki, diseinua FPGA eskematik estuki lotuta egon behar da, eta horrek txip diseinu berezien eskala handiagoa ahalbidetzen du.Matlab eta diseinu-algoritmo bereziak C-n erabiliz, posible izan beharko litzateke norabide guztietan eraldaketa leun bat lortzea eta, horrela, egungo txip-diseinuaren pentsamendu nagusiarekin bat datorrela ziurtatzea.Hori horrela bada, normalean osagaien integrazio ordenatuan eta dagokion diseinu-lengoaian zentratu behar da txip-diseinu erabilgarri eta irakurgarria bermatzeko.FPGAak erabiltzeak plaken arazketa, kodearen simulazioa eta erlazionatutako beste diseinu-eragiketa batzuk ahalbidetzen ditu, uneko kodea modu batean idatzita dagoela eta diseinu-soluzioak diseinu-baldintza zehatzak betetzen dituela ziurtatzeko.Honetaz gain, diseinu-algoritmoei lehentasuna eman behar zaie proiektuaren diseinua eta txiparen funtzionamenduaren eraginkortasuna optimizatzeko.Diseinatzaile gisa, lehen urratsa algoritmo-modulu espezifiko bat eraikitzea da, zeinarekin txiparen kodea erlazionatuta dagoen.Hau da, aurrez diseinatutako kodeak algoritmoaren fidagarritasuna ziurtatzen laguntzen duelako eta txiparen diseinu orokorra nabarmen optimizatzen duelako.Taula osoko arazketa eta simulazio probekin, posible izan beharko litzateke txip osoa jatorrian diseinatzeko kontsumitutako ziklo-denbora murriztea eta lehendik dagoen hardwarearen egitura orokorra optimizatzea.Produktu diseinu eredu berri hau askotan erabiltzen da, adibidez, estandarrak ez diren hardware interfazeak garatzerakoan.

FPGA diseinuaren erronka nagusia hardware sistema eta bere barne baliabideak ezagutzea da, diseinu-lengoaiak osagaien koordinazio eraginkorra ahalbidetzen duela ziurtatzea eta programaren irakurgarritasuna eta erabilera hobetzea.Horrek ere eskakizun handiak jartzen dizkio diseinatzaileari, eskakizunak betetzeko hainbat proiektutan esperientzia lortu behar duena.

 Algoritmoaren diseinuak arrazoizkotasunean zentratu behar du proiektuaren azken bukatzea ziurtatzeko, proiektuaren benetako egoeran oinarritutako arazoari irtenbidea proposatzeko eta FPGA funtzionamenduaren eraginkortasuna hobetzeko.Algoritmoa zehaztu ondoren arrazoizkoa izan behar da modulua eraikitzeko, geroago kodearen diseinua errazteko.Aurrez diseinatutako kodea kodearen diseinuan erabil daiteke eraginkortasuna eta fidagarritasuna hobetzeko.ASICek ez bezala, FPGAek garapen-ziklo laburragoa dute eta diseinu-eskakizunekin konbina daitezke hardwarearen egitura aldatzeko, eta horrek enpresei produktu berriak azkar abiarazten lagun diezaieke eta komunikazio-protokoloak helduak ez direnean interfaze ez-estandarrak garatzeko beharrei erantzuten diete.