Fpga là gì

Giới thiệu về FPGA và ngôn từ xây dựng phần cứngIntroduction to lớn FPGA & Hardware Description Language​

Bạn đang xem: Fpga là gì

Field Programmable Gate Array (FPGA)Field Programmable Gate Array là 1 trong những Chip logic số hoàn toàn có thể xây dựng được, Tức là chúng ta có thể thực hiện chúng để lập trình mang lại số đông các tác dụng của ngẫu nhiên một kiến tạo số nào. Đã có khá nhiều tư liệu trên các website nói tới FPGA tuy thế ở đây mình thích các bạn chú ý mang đến cái tên của nó. Mình thấy trên các trang web người ta dich chữ "FIELD" là dạng ngôi trường. Nhưng tại đây không phải điều đó. FIELD nghĩa là chỗ sử dụng con Chip. Field Programmable tức thị rất có thể lập trình được trên khu vực của người tiêu dùng khác với một trong những Chip là phải tạo lập trình tại khu vực sản xuất. FPGA được sản xuất thành xuất phát từ 1 mảng (matrix tuyệt array) các bộ phận khả trình nên gọi là Programmable Gate Array.Sở lưu giữ tĩnh trước tiên dựa vào FPGA (thường được Gọi là SRAM bên trên nền FPGA) được đề xuất vì chưng Wahlstrom vào năm 1967. Sau đó bạn dạng thương mại của FPGA được Xilinx trình làng vào năm 1984. Hiện giờ nó bao gồm tất cả một mảng của các kân hận xúc tích có thể tái thông số kỹ thuật - Configurable Logic Blocks (CLBs) và những nguồn vào ra - I/O (input/output). Chip FPGA thứ nhất cất 64 CLBs cùng 58 I/Os. Ngày ni, FPGA có thể chứa khoảng chừng 330,000 CLBs với 1100 I/Os. Phần béo các thành phầm FPGA bên trên Thị Trường hiện thời phần đông dựa trên công nghệ SRAM cùng với 2 đơn vị phân phối lớn số 1 là Xilinx cùng Altera. Hình như còn có những hãng sản xuất không giống cung cấp FPGA nhưng với mục tiêu chuyên được sự dụng (Atmel, Actel, Lattice, SiliconBlue,..).Kiến trúc cơ bạn dạng của FPGA bao gồm 3 yếu tố chính: khối xúc tích và ngắn gọn hoàn toàn có thể tái cấu hình, Configurable Logic Blocks (CLBs) thực hiện các tác dụng logic; các tài ngulặng kết nối, Porgrammable Interconnect rất có thể thiết kế để kết nối các đầu vào với đầu ra của những câu lạc bộ và các kân hận I/O bên trong; những khối I/O cung cấp giao tiếp thân những ngoại vi với những đường tín hiêu bên phía trong.Dưới đấy là một chip FPGA điển hình nổi bật cùng từng kân hận của chính nó.​
*
Cấu trúc cơ bản của FPGA​
1. Kân hận xúc tích và ngắn gọn có thể tái thông số kỹ thuật.
Mục đích của bài toán xây dựng khối logic trong FPGA là nhằm hỗ trợ những tính toán thù cùng các thành phần lưu giữ cơ bạn dạng được sử dụng vào khối hệ thống số. Một phần tử súc tích cơ bản bao gồm một mạch tổ hợp rất có thể lập trình sẵn, một Flip-Flop hoặc một chốt (latch). Ngoài khối ngắn gọn xúc tích cơ phiên bản đó, các CPU FPGA bây chừ có một hỗn hợp những khối hận khác biệt, một số trong các số ấy chỉ được sử dụng cho các công dụng rõ ràng, ví dụ như các kân hận bộ lưu trữ chuyên sử dụng, những cỗ nhân (multipliers) hoặc các cỗ ghxay kênh (multiplexers). Tất nhiên, cấu hình bộ lưu trữ được sử dụng trên tất cả các kăn năn lô ghích để điều khiển và tinh chỉnh những tác dụng rõ ràng của mỗi bộ phận phía bên trong khối hận đó.2. Tài ngulặng liên kết.Các link vào một FPGA dùng để làm liên kết các kăn năn xúc tích và ngắn gọn với I/O lại cùng nhau nhằm tạo thành thành một thiết kế. Bao gồm những bộ ghxay kênh, những transistor và bộ đệm tía trạng thái. Nhìn bình thường, các transistor và cỗ ghxay kênh được sử dụng vào một các lô ghích nhằm kết nối những bộ phận súc tích lại cùng nhau, trong những khi đó cả ba đa số được dùng cho các cấu trúc định tuyến đường phía bên trong FPGA. Một số FPGA cung cấp những kết nối đơn giản dễ dàng giữa những kăn năn lô ghích, một số trong những khác hỗ trợ không nhiều liên kết hơn phải định tuyến đường tinh vi rộng.3. Kăn năn I/O khả trình.I/O cung ứng giao tiếp thân những kân hận logic cùng bản vẽ xây dựng định đường mang đến những thành phần bên ngoài. trong những vấn đề đặc biệt tốt nhất vào xây dựng phong cách thiết kế I/O là bài toán chọn lọc các tiêu chuẩn năng lượng điện áp cung ứng và năng lượng điện áp tmê say chiếu sẽ tiến hành hỗ trợ.​

Xem thêm: 17 Bước Kiểm Tra Cứu Báo Cáo Tài Chính Của Doanh Nghiệp Đã Nộp Thuế, Đối Tác

*

Theo thời hạn, các phong cách thiết kế FPGA cơ phiên bản đã có được trở nên tân tiến hơn nữa thông qua vấn đề bổ sung những khối công dụng đặc biệt hoàn toàn có thể thiết kế, nhỏng bộ nhớ lưu trữ trong (Block RAMs), xúc tích và ngắn gọn số học (ALU), cỗ nhân, DSP-48 cùng thậm chí là là cỗ vi giải pháp xử lý nhúng được tiếp tế vì chưng yêu cầu của những mối cung cấp tài nguyên cho 1 ứng dụng. Kết quả là các FPGA thời nay có nhiều mối cung cấp tài nguim rộng đối với các FPGA trước kia.Mình cũng ra mắt qua về ngôn từ biểu thị Hartware (Hardware Description Language).Ngôn ngữ miêu tả phần cứng bao hàm VHDL, Verilog, SystemC cùng Handle-C hay được áp dụng nhằm xây dựng FPGA. VHDL với Verilog trở nên tân tiến nlỗi là một trong chuẩn công nghiệp cùng là nhì ngữ điệu phổ biến tốt nhất bây giờ. Bản thân mình cấp thiết khulặng bạn nên dùng ngữ điệu như thế nào cơ mà gồm một điều chắc chắn rằng là Xilinx ISE và Altera Quartus đều cung ứng VHDL với Verilog.Nếu bạn bắt đầu học lập trình C tuyệt bất kỳ ngôn ngữ nào kia, lịch trình kinh khủng chính là in cái chữ "HELLO WORLD" ra màn hình hiển thị. Dưới đấy là công tác để triển khai công việc này được viết bởi C và Verilog để chúng ta có cái nhìn tổng quan liêu về Verilog.C code:

module firstpro(clk, đầu vào, output); initial begin $display("HELLO WORLD"); #10 $finish; endendmodule