Conception et mise en œuvre de FPGA (Field-Programmable Gate Array)

C’est formidable de vous avoir ici au cours de conception et de mise en œuvre FPGA d’Uplatz !

FPGA signifie Field-Programmable Gate Array, et cela signifie que vous pouvez changer la façon dont cela fonctionne. Cela les rend très différents des autres types.

De nos jours, beaucoup de gens parlent de la programmation FPGA car elle présente de nombreux avantages par rapport aux circuits intégrés traditionnels. Les FPGA vous permettent de déplacer des tâches qui utilisent beaucoup de ressources vers le matériel, ce qui peut considérablement accélérer les choses. Les FPGA peuvent être programmés et reprogrammés en fonction des besoins du projet.

Cela permet des mises à jour de fonctionnalités et des corrections de bogues sur place, ce qui est important pour les personnes qui utilisent le logiciel à distance. Les FPGA ont des blocs logiques personnalisables (CLB) et des interconnexions programmables qui permettent au concepteur de connecter et de configurer les blocs pour effectuer un large éventail de choses, des simples portes logiques aux tâches plus complexes. Pour cette raison, les OEM peuvent commencer à vendre des systèmes plus tôt dans le processus de conception car ils ont plus de liberté.

Vous découvrirez les dispositifs FPGA (Field-Programmable Gate-Array Devices) dans cette classe afin de pouvoir les utiliser pour créer des prototypes ou des produits pour une large gamme d’applications. La conception de FPGA est un sujet compliqué, mais nous l’expliquerons d’une manière qui facilite l’apprentissage des bases avec juste un peu de travail, tout en offrant un défi aux concepteurs plus expérimentés. Vous découvrirez également les avantages et les inconvénients de la mise en œuvre et de l’achat de propriété intellectuelle. Les participants à ce cours apprendront les bases de la conception de systèmes numériques avec des FPGA, et ils les utiliseront.

Conception fonctionnelle des FPGA

La conception fonctionnelle est le processus consistant à transformer une idée de système en une implémentation FPGA qui fait ce qu’elle doit faire. L’idée de base du cycle de conception doit dire comment la conception sera répartie entre différents FPGA si cela est nécessaire. La première étape de la conception fonctionnelle consiste à trouver un moyen de décrire les parties d’un système (blocs de construction) de la manière la plus naturelle possible pour le composant en question. La capture de schémas avec Design Architect est le moyen le plus simple de décrire des structures de base constituées de composants de base d’Actel, tels que des registres multibits et des multiplexeurs (DA).

Pour des choses comme les décodeurs et les ALU, le moyen le plus simple de montrer comment ils fonctionnent est de créer un modèle VHDL qui peut être fabriqué à la main. Il est possible d’utiliser des générateurs HDL automatisés tels que Renoir pour construire la description graphique naturelle d’un modèle VHDL, mais pour les FSM, tels que les contrôleurs, la description la plus simple est également la plus simple. Simuler chacun des blocs de construction par eux-mêmes est un bon moyen de s’assurer qu’ils fonctionnent correctement.