XCVU9P-2FLGA2104I – 集積回路、組み込み、FPGA (フィールド プログラマブル ゲート アレイ)

動作原理：
FPGA は、ロジック セル アレイ (LCA) などの概念を使用します。LCA は、内部的に、コンフィギュラブル ロジック ブロック (CLB)、入出力ブロック (IOB)、および内部インターコネクトの 3 つの部分で構成されます。フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) は、PAL、GAL、CPLD デバイスなどの従来の論理回路やゲート アレイとは異なるアーキテクチャを備えたプログラマブル デバイスです。FPGA のロジックは、プログラムされたデータを内部スタティック メモリ セルにロードすることによって実装されます。メモリ セルに格納された値によって、ロジック セルの論理機能と、モジュールが相互に接続されたり、I/I に接続される方法が決まります。 O.メモリ セルに格納された値によって、論理セルの論理機能と、モジュールが相互にリンクされたり I/O にリンクされる方法が決まり、最終的には FPGA に実装できる機能が決まり、無制限のプログラミングが可能になります。 。

チップ設計:
他のタイプのチップ設計と比較して、FPGA チップに関しては通常、より高いしきい値とより厳密な基本設計フローが必要です。特に、設計は FPGA 回路図と密接にリンクされている必要があり、これにより、より大規模な特殊チップ設計が可能になります。Matlab と C の特別な設計アルゴリズムを使用することで、あらゆる方向へのスムーズな変換を達成でき、現在の主流のチップ設計思考と確実に一致するようになります。この場合、通常は、使用可能で読みやすいチップ設計を確保するために、コンポーネントと対応する設計言語を秩序正しく統合することに重点を置く必要があります。FPGA を使用すると、ボードのデバッグ、コード シミュレーション、およびその他の関連する設計操作が可能になり、現在のコードが適切な方法で記述されていること、および設計ソリューションが特定の設計要件を満たしていることを確認できます。これに加えて、プロジェクト設計とチップ動作の効率を最適化するために、設計アルゴリズムに優先順位を付ける必要があります。設計者としての最初のステップは、チップ コードが関連する特定のアルゴリズム モジュールを構築することです。これは、事前に設計されたコードがアルゴリズムの信頼性を確保し、チップ設計全体を大幅に最適化するのに役立つためです。フルボードのデバッグとシミュレーション テストにより、ソースでのチップ全体の設計にかかるサイクル タイムを短縮し、既存のハードウェアの全体的な構造を最適化できるはずです。この新しい製品設計モデルは、非標準のハードウェア インターフェイスを開発する場合などによく使用されます。

FPGA 設計における主な課題は、ハードウェア システムとその内部リソースに精通し、設計言語でコンポーネントを効果的に調整できるようにし、プログラムの読みやすさと利用率を向上させることです。これはデザイナーにも高い要求を課し、要件を満たすために複数のプロジェクトで経験を積む必要があります。

 アルゴリズム設計では、プロジェクトの最終的な完了を確実にし、プロジェクトの実際の状況に基づいて問題の解決策を提案し、FPGA の動作効率を向上させるための合理性に重点を置く必要があります。アルゴリズムを決定したら、後でコード設計を容易にするために、モジュールを構築するのが合理的である必要があります。事前に設計されたコードをコード設計に使用して、効率と信頼性を向上させることができます。ASIC とは異なり、FPGA は開発サイクルが短く、設計要件と組み合わせてハードウェアの構造を変更できるため、企業は新製品を迅速に発売し、通信プロトコルが成熟していない場合の非標準インターフェイス開発のニーズを満たすことができます。