XC7K420T-2FFG901I – integrerte kretser, innebygde, feltprogrammerbare portarrayer

Fordeler
Fordelene med FPGAer er som følger:
(1) FPGAer består av maskinvareressurser som logiske celler, RAM, multiplikatorer osv. Ved å organisere disse maskinvareressursene rasjonelt kan maskinvarekretser som multiplikatorer, registre, adressegeneratorer osv. implementeres.
(2) FPGA-er kan designes ved å bruke blokkskjemaer eller Verilog HDL, fra enkle portkretser til FIR- eller FFT-kretser.
(3) FPGA-er kan omprogrammeres uendelig, og laster en ny designløsning på bare noen få hundre millisekunder, ved å bruke rekonfigurering for å redusere maskinvareoverhead.
(4) Driftsfrekvensen til FPGA bestemmes av FPGA-brikken så vel som designet, og kan modifiseres eller erstattes med en raskere brikke for å møte visse krevende krav (selv om driftsfrekvensen selvfølgelig ikke er ubegrenset og kan økes, men styres av gjeldende IC-prosesser og andre faktorer).
Ulemper
Ulempene med FPGAer er som følger:
(1) FPGA-er er avhengige av maskinvareimplementering for alle funksjoner og kan ikke implementere operasjoner som forgrening av betingede hopp.
(2) FPGA-er kan bare implementere fastpunktoperasjoner.
Oppsummert: FPGA-er er avhengige av maskinvare for å implementere alle funksjoner og kan sammenlignes med dedikerte brikker når det gjelder hastighet, men det er et stort gap i designfleksibilitet sammenlignet med prosessorer for generell bruk.

Designspråk og plattformer

Programmerbare logiske enheter er maskinvarebærere som konkretiserer de etablerte funksjonene og tekniske spesifikasjonene til elektroniske applikasjoner gjennom EDA-teknologi.FPGA-er, som en av de vanlige enhetene som implementerer denne banen, er direkte brukerorienterte, ekstremt fleksible og allsidige, enkle å bruke og raske å teste og implementere i maskinvare.
Hardware Description Language (HDL) er et språk som brukes til å designe digitale logiske systemer og beskrive digitale kretser, de viktigste som vanligvis brukes er VHDL, Verilog HDL, System Verilog og System C.
Som et allsidig maskinvarebeskrivelsesspråk, har Very High Speed ​​Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) egenskapene til å være uavhengig av den spesifikke maskinvarekretsen og uavhengig av designplattformen, med fordelene med bredspektret beskrivelsesevne, ikke avhengig av spesifikke enheter, og evnen til å beskrive utformingen av kompleks kontrolllogikk i en streng og kortfattet kode osv. Den støttes av mange EDA-selskaper og har blitt mye brukt innen elektronisk design.bredt brukt.
VHDL er et høynivåspråk for kretsdesign, og sammenlignet med andre maskinvarebeskrivelsesspråk har det egenskapene til et enkelt språk, fleksibilitet og uavhengighet fra enhetsdesign, noe som gjør det til et vanlig maskinvarebeskrivelsesspråk for EDA-teknologi og gjør EDA-teknologi mer tilgjengelig for designere.
Verilog HDL er et mye brukt maskinvarebeskrivelsesspråk som kan brukes i flere stadier av maskinvaredesignprosessen, inkludert modellering, syntese og simulering.
Verilog HDL Fordeler: ligner på C, lett å lære og fleksibel.Skiller mellom store og små bokstaver.Fordeler ved skrivestimulering og modellering.Ulemper: mange feil kan ikke oppdages på kompileringstidspunktet.
VHDL-fordeler: streng syntaks, tydelig hierarki.Ulemper: lang familiariseringstid, ikke fleksibel nok.
Quartus_II-programvaren er et komplett designmiljø for flere plattformer utviklet av Altera, som kan møte designbehovene til ulike FPGA-er og CPLD-er, og er et omfattende miljø for programmerbar systemdesign på brikken.
Vivado Design Suite, et integrert designmiljø utgitt av FPGA-leverandøren Xilinx i 2012. Det inkluderer et svært integrert designmiljø og en ny generasjon verktøy fra system- til IC-nivå, alt bygget på en delt skalerbar datamodell og et felles feilsøkingsmiljø.Xilinx Vivado Design Suite gir FIFO IP-kjerner som enkelt kan brukes på design.