XCVU9P-2FLGA2104I – Litar Bersepadu, Terbenam, FPGA (Susun Gerbang Boleh Diprogram Medan)

Prinsip operasi:
FPGA menggunakan konsep seperti Logic Cell Array (LCA), yang secara dalaman terdiri daripada tiga bahagian: Configurable Logic Block (CLB), Input Output Block (IOB) dan Internal Interconnect.Tatasusunan Gerbang Boleh Program Medan (FPGA) ialah peranti boleh atur cara dengan seni bina yang berbeza daripada litar logik tradisional dan tatasusunan get seperti peranti PAL, GAL dan CPLD.Logik FPGA dilaksanakan dengan memuatkan sel memori statik dalaman dengan data yang diprogramkan, nilai yang disimpan dalam sel memori menentukan fungsi logik sel logik dan cara modul disambungkan antara satu sama lain atau ke I/ O.Nilai yang disimpan dalam sel memori menentukan fungsi logik sel logik dan cara modul dihubungkan antara satu sama lain atau kepada I/O, dan akhirnya fungsi yang boleh dilaksanakan dalam FPGA, yang membolehkan pengaturcaraan tanpa had. .

Reka bentuk cip:
Berbanding dengan jenis reka bentuk cip yang lain, ambang yang lebih tinggi dan aliran reka bentuk asas yang lebih ketat biasanya diperlukan mengenai cip FPGA.Khususnya, reka bentuk harus berkait rapat dengan skema FPGA, yang membolehkan skala reka bentuk cip khas yang lebih besar.Dengan menggunakan Matlab dan algoritma reka bentuk khas dalam C, adalah mungkin untuk mencapai transformasi yang lancar dalam semua arah dan dengan itu memastikan ia selaras dengan pemikiran reka bentuk cip arus perdana semasa.Jika ini berlaku, maka biasanya perlu memberi tumpuan kepada penyepaduan teratur komponen dan bahasa reka bentuk yang sepadan untuk memastikan reka bentuk cip yang boleh digunakan dan boleh dibaca.Penggunaan FPGA membolehkan penyahpepijatan papan, simulasi kod dan operasi reka bentuk lain yang berkaitan untuk memastikan kod semasa ditulis dengan cara dan penyelesaian reka bentuk memenuhi keperluan reka bentuk khusus.Di samping itu, algoritma reka bentuk harus diutamakan untuk mengoptimumkan reka bentuk projek dan keberkesanan operasi cip.Sebagai pereka bentuk, langkah pertama ialah membina modul algoritma khusus yang berkaitan dengan kod cip.Ini kerana kod prareka bentuk membantu memastikan kebolehpercayaan algoritma dan mengoptimumkan reka bentuk cip keseluruhan dengan ketara.Dengan penyahpepijatan papan penuh dan ujian simulasi, adalah mungkin untuk mengurangkan masa kitaran yang digunakan dalam mereka bentuk keseluruhan cip pada sumber dan untuk mengoptimumkan struktur keseluruhan perkakasan sedia ada.Model reka bentuk produk baharu ini sering digunakan, contohnya, apabila membangunkan antara muka perkakasan bukan standard.

Cabaran utama dalam reka bentuk FPGA ialah membiasakan diri dengan sistem perkakasan dan sumber dalamannya, untuk memastikan bahasa reka bentuk membolehkan penyelarasan komponen yang berkesan dan meningkatkan kebolehbacaan dan penggunaan program.Ini juga meletakkan permintaan tinggi kepada pereka bentuk, yang perlu mendapatkan pengalaman dalam berbilang projek untuk memenuhi keperluan.

 Reka bentuk algoritma perlu menumpukan pada kewajaran untuk memastikan projek siap akhir, untuk mencadangkan penyelesaian kepada masalah berdasarkan situasi sebenar projek, dan untuk meningkatkan kecekapan operasi FPGA.Selepas menentukan algoritma harus munasabah untuk membina modul, untuk memudahkan reka bentuk kod nanti.Kod pra-reka boleh digunakan dalam reka bentuk kod untuk meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan.Tidak seperti ASIC, FPGA mempunyai kitaran pembangunan yang lebih pendek dan boleh digabungkan dengan keperluan reka bentuk untuk mengubah struktur perkakasan, yang boleh membantu syarikat melancarkan produk baharu dengan cepat dan memenuhi keperluan pembangunan antara muka bukan standard apabila protokol komunikasi tidak matang.