XC7K420T-2FFG901I – Integrerede kredsløb, indlejrede, feltprogrammerbare gate-arrays

Fordele
Fordelene ved FPGA'er er som følger:
(1) FPGA'er består af hardwareressourcer såsom logiske celler, RAM, multiplikatorer osv. Ved at organisere disse hardwareressourcer rationelt kan hardwarekredsløb såsom multiplikatorer, registre, adressegeneratorer osv. implementeres.
(2) FPGA'er kan designes ved at bruge blokdiagrammer eller Verilog HDL, fra simple gate-kredsløb til FIR- eller FFT-kredsløb.
(3) FPGA'er kan omprogrammeres uendeligt, og indlæser en ny designløsning på blot et par hundrede millisekunder, ved hjælp af omkonfiguration til at reducere hardwareoverhead.
(4) FPGA'ens driftsfrekvens bestemmes af FPGA-chippen såvel som designet og kan modificeres eller erstattes med en hurtigere chip for at opfylde visse krævende krav (selvom driftsfrekvensen selvfølgelig ikke er ubegrænset og kan øges, men er styret af nuværende IC-processer og andre faktorer).
Ulemper
Ulemperne ved FPGA'er er som følger:
(1) FPGA'er er afhængige af hardwareimplementering for alle funktioner og kan ikke implementere operationer såsom forgrenede betingede spring.
(2) FPGA'er kan kun implementere fixpunktoperationer.
Sammenfattende: FPGA'er er afhængige af hardware til at implementere alle funktioner og kan sammenlignes med dedikerede chips med hensyn til hastighed, men der er et stort hul i designfleksibilitet sammenlignet med processorer til generelle formål.

Designsprog og platforme

Programmerbare logiske enheder er hardwarebærere, der konkretiserer de etablerede funktioner og tekniske specifikationer for elektroniske applikationer gennem EDA-teknologi.FPGA'er, som en af ​​de almindelige enheder, der implementerer denne vej, er direkte brugerorienterede, ekstremt fleksible og alsidige, nemme at bruge og hurtige at teste og implementere i hardware.
Hardware Description Language (HDL) er et sprog, der bruges til at designe digitale logiske systemer og beskrive digitale kredsløb, de vigtigste almindeligt anvendte er VHDL, Verilog HDL, System Verilog og System C.
Som et alsidigt hardwarebeskrivelsessprog har Very High Speed ​​Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) de egenskaber, at det er uafhængigt af det specifikke hardwarekredsløb og uafhængigt af designplatformen, med fordelene ved en bred beskrivelseskapacitet, ikke afhængig af specifikke enheder, og evnen til at beskrive designet af kompleks kontrollogik i en stringent og kortfattet kode osv. Det understøttes af mange EDA-virksomheder og har været meget brugt inden for elektronisk design.alment benyttet.
VHDL er et sprog på højt niveau til kredsløbsdesign, og sammenlignet med andre hardwarebeskrivelsessprog har det karakteristika af et simpelt sprog, fleksibilitet og uafhængighed af enhedsdesign, hvilket gør det til et almindeligt hardwarebeskrivelsessprog for EDA-teknologi og gør EDA-teknologi mere tilgængelig for designere.
Verilog HDL er et udbredt hardwarebeskrivelsessprog, der kan bruges i flere faser af hardwaredesignprocessen, herunder modellering, syntese og simulering.
Verilog HDL Fordele: ligner C, let at lære og fleksibel.Der skelnes mellem store og små bogstaver.Fordele ved skrivestimulering og modellering.Ulemper: mange fejl kan ikke opdages på kompileringstidspunktet.
VHDL Fordele: Strenge syntaks, klart hierarki.Ulemper: lang familiariseringstid, ikke fleksibel nok.
Quartus_II software er et komplet multi-platform designmiljø udviklet af Altera, som kan opfylde designbehovene for forskellige FPGA'er og CPLD'er, og er et omfattende miljø for on-chip programmerbart systemdesign.
Vivado Design Suite, et integreret designmiljø udgivet af FPGA-leverandøren Xilinx i 2012. Det inkluderer et stærkt integreret designmiljø og en ny generation af værktøjer fra system- til IC-niveau, alt sammen bygget på en delt skalerbar datamodel og et fælles debug-miljø.Xilinx Vivado Design Suite giver FIFO IP-kerner, der nemt kan anvendes til design.