LFE5U-25F-6BG256C - Интеграль схемалар, урнаштырылган, FPGA (кыр программалаштырыла торган капка арры)

FPGAs

Кереш:
Кыр программалаштырыла торган капка массивлары (FPGAs) санлы схема дизайнында алдынгы технология булып барлыкка килде.Бу программалаштырыла торган интеграль схемалар дизайнерларга моңарчы күрелмәгән сыгылучылык һәм көйләү мөмкинлекләрен бирә.Бу мәкаләдә без FPGAs дөньясын өйрәнәбез, аларның структурасын, өстенлекләрен, кулланмаларын өйрәнәбез.FPGAларның мөмкинлекләрен һәм потенциалын аңлап, без аларның санлы схема дизайны өлкәсендә ничек революция ясаганнарын аңлый алабыз.

Структурасы һәм функциясе:
FPGAлар - программалаштырыла торган логик блоклардан, үзара бәйләнештән, кертү / чыгу (I / O) блоклардан торган конфигурацияләнә торган санлы схемалар.Бу блоклар VHDL яки Verilog кебек җиһаз тасвирлау теле (HDL) ярдәмендә программалашырга мөмкин, бу дизайнерга схема функциясен күрсәтергә мөмкинлек бирә.Логик блоклар арифметик исәпләүләр яки логик функцияләр кебек төрле операцияләрне башкару өчен конфигурацияләнергә мөмкин, логик блок эчендә эзләү таблицасын (LUT) программалаштырып.Cзара бәйләнеш төрле логик блокларны тоташтыручы юллар булып эшли, алар арасындагы аралашуны җиңеләйтә.I / O модуле тышкы җайланмаларның FPGA белән үзара бәйләнеше өчен интерфейс тәкъдим итә.Бу бик җайлаштырылган структура дизайнерларга катлаулы санлы схемалар ясарга мөмкинлек бирә, алар җиңел үзгәртелә яки яңадан программалаштырыла ала.

FPGAларның өстенлекләре:
FPGAларның төп өстенлеге - аларның сыгылмасы.Конкрет функцияләр өчен каты чыбыклы кушымта-интеграль схемалардан (ASIC) аермалы буларак, FPGA'ларны кирәк булганда конфигурацияләргә мөмкин.Бу дизайнерларга тиз прототип ясарга, схемаларны сынап карарга һәм үзгәртергә мөмкинлек бирә, махсус ASIC ясау чыгымнарысыз.FPGAs шулай ук ​​кыска үсеш циклларын тәкъдим итә, катлаулы электрон системалар өчен вакыт-вакыт базарны киметә.Өстәвенә, FPGAлар табигатьтә бик параллель, аларны ясалма интеллект, мәгълүмат шифрлау һәм реаль вакытта сигнал эшкәртү кебек исәпләү интенсив кушымталары өчен яраклы итәләр.Өстәвенә, FPGAлар гомуми максатлы эшкәрткечләргә караганда энергияне сакчылрак кулланалар, чөнки алар кирәк булмаган энергия куллануны киметеп, кирәкле операциягә туры китереп була.

Төрле тармакларда кушымталар:
Күпкырлылыгы аркасында, FPGAлар төрле тармакларда кулланыла.Телекоммуникациядә, FPGAлар төп станцияләрдә һәм челтәр роутерларында югары тизлекле мәгълүматны эшкәртү, мәгълүмат куркынычсызлыгын көчәйтү, программа тәэминаты челтәрен тәэмин итү өчен кулланыла.Автомобиль системаларында, FPGAлар машина йөртүчеләргә бәрелештән саклану һәм адаптив круиз контроле кебек алдынгы ярдәм мөмкинлекләрен бирә.Алар шулай ук ​​реаль вакытта рәсем эшкәртүдә, диагностикада һәм медицина җиһазларында пациент мониторингында кулланыла.Моннан тыш, FPGAлар аэрокосмос һәм оборона кушымталары, радар системалары, авионика һәм куркынычсыз элемтә өчен аерылгысыз.Аның җайлашуы һәм искиткеч эш күрсәткечләре FPGAны төрле өлкәләрдә заманча технологиянең мөһим өлеше итә.

Авырлыклар һәм киләчәк юнәлешләр:
FPGAларның күп өстенлекләре булса да, алар үзләренең проблемалар җыелмасын тәкъдим итәләр.FPGA дизайн процессы катлаулы булырга мөмкин, моның өчен җиһаз тасвирлау телләрендә һәм FPGA архитектурасында тәҗрибә һәм тәҗрибә таләп ителә.Өстәвенә, FPGAлар бер үк эшне башкарганда ASIC'ларга караганда күбрәк көч кулланалар.Ләкин дәвамлы тикшеренүләр һәм эшләнмәләр бу проблемаларны чишә.FPGA дизайнын гадиләштерү һәм энергия куллануны киметү өчен яңа кораллар һәм методикалар эшләнә.Технология алга барган саен, FPGAлар тагын да көчлерәк, көчлерәк һәм дизайнерлар өчен киңрәк булыр дип көтелә.

Ахырда:
Кыр программалаштырыла торган капка массивлары санлы схема дизайны өлкәсен үзгәртте.Аларның сыгылмалылыгы, үзгәртелүе һәм күпкырлылыгы аларны төрле тармакларда алыштыргысыз итә.Телекоммуникациядән алып автомобиль һәм аэрокосмоска кадәр, FPGAлар алдынгы функциональлекне һәм югары җитештерүчәнлекне тәэмин итә.Авырлыкларга карамастан, дәвамлы алгарыш аларны җиңәргә һәм бу искиткеч җайланмаларның мөмкинлекләрен һәм кулланылышын тагын да арттырырга вәгъдә итә.Катлаулы һәм махсус электрон системаларга сорау арту белән, FPGAлар, һичшиксез, санлы схема дизайнының киләчәген формалаштыруда мөһим роль уйныйлар.