XC7K420T-2FFG901I – Интегрални схеми, вградени, програмируеми на място гейт масиви

Предимства
Предимствата на FPGA са следните:
(1) FPGA се състоят от хардуерни ресурси като логически клетки, RAM, умножители и т.н. Чрез рационално организиране на тези хардуерни ресурси могат да бъдат реализирани хардуерни схеми като умножители, регистри, генератори на адреси и т.н.
(2) FPGA могат да бъдат проектирани чрез използване на блокови диаграми или Verilog HDL, от прости вериги на порта до FIR или FFT вериги.
(3) FPGA могат да бъдат безкрайно препрограмирани, зареждайки ново дизайнерско решение само за няколкостотин милисекунди, като се използва преконфигуриране за намаляване на хардуерното натоварване.
(4) Работната честота на FPGA се определя от FPGA чипа, както и от дизайна, и може да бъде модифицирана или заменена с по-бърз чип, за да отговори на определени високи изисквания (въпреки че, разбира се, работната честота не е неограничена и може да се увеличи, но се управлява от текущите IC процеси и други фактори).
Недостатъци
Недостатъците на FPGA са както следва:
(1) FPGA разчитат на хардуерна реализация за всички функции и не могат да изпълняват операции като разклоняване на условни скокове.
(2) FPGA могат да изпълняват само операции с фиксирана точка.
В обобщение: FPGA разчитат на хардуер за изпълнение на всички функции и могат да бъдат сравнени със специалните чипове по отношение на скоростта, но има голяма празнина в гъвкавостта на дизайна в сравнение с процесорите с общо предназначение.

Езици и платформи за проектиране

Програмируемите логически устройства са хардуерни носители, които конкретизират установените функции и технически спецификации на електронни приложения чрез EDA технология.FPGA, като едно от основните устройства, които прилагат този път, са директно ориентирани към потребителя, изключително гъвкави и многофункционални, лесни за използване и бързи за тестване и внедряване в хардуера.
Езикът за описание на хардуера (HDL) е език, използван за проектиране на цифрови логически системи и описване на цифрови схеми, основните често използвани са VHDL, Verilog HDL, System Verilog и System C.
Като цялостен език за описание на хардуера, Езикът за описание на хардуера с много висока скорост на интегрирана схема (VHDL) има характеристиките да бъде независим от конкретната хардуерна верига и независим от платформата за проектиране, с предимствата на способността за широкообхватно описание, а не зависим от конкретни устройства и способността да се опише дизайна на сложна контролна логика в строг и кратък код и т.н. Поддържа се от много компании на EDA и се използва широко в областта на електронния дизайн.широко използван.
VHDL е език от високо ниво за проектиране на вериги и в сравнение с други езици за описание на хардуер, той има характеристиките на прост език, гъвкавост и независимост от дизайна на устройството, което го прави общ език за описание на хардуер за технологията EDA и прави технологията EDA по- достъпни за дизайнерите.
Verilog HDL е широко използван език за описание на хардуер, който може да се използва в множество етапи от процеса на проектиране на хардуер, включително моделиране, синтез и симулация.
Verilog HDL Предимства: подобен на C, лесен за научаване и гъвкав.Различаващ главни от малки букви.Предимства при писане на стимул и моделиране.Недостатъци: много грешки не могат да бъдат открити по време на компилиране.
Плюсове на VHDL: Строг синтаксис, ясна йерархия.Недостатъци: дълго време за запознаване, недостатъчна гъвкавост.
Софтуерът Quartus_II е пълна мултиплатформена среда за проектиране, разработена от Altera, която може да отговори на нуждите от проектиране на различни FPGA и CPLD и е цялостна среда за проектиране на програмируема система на чип.
Vivado Design Suite, интегрирана среда за проектиране, издадена от доставчика на FPGA Xilinx през 2012 г. Тя включва силно интегрирана среда за проектиране и ново поколение инструменти от системно до IC ниво, всички изградени върху споделен мащабируем модел на данни и обща среда за отстраняване на грешки.Xilinx Vivado Design Suite предоставя FIFO IP ядра, които могат лесно да се прилагат към проекти.