一直以來，FPGA都是大家的關(guān)注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)鞦PGA、FPGA芯片設計的相關(guān)介紹，詳細內(nèi)容請看下文。

一、FPGA引言

在最高層面上，F(xiàn)PGA是可重新編程的硅芯片。使用預建的邏輯塊和可重新編程布線資源，用戶無需再使用電路試驗板或烙鐵，就能配置這些芯片來實現(xiàn)自定義硬件功能。用戶在軟件中開發(fā)數(shù)字計算任務，并將它們編譯成配置文件或比特流，其中包含元器件相互連接的信息。此外，F(xiàn)PGA可完全可重配置，當用戶在重新編譯不同的電路配置時，能夠當即呈現(xiàn)全新的特性。過去，只有熟知數(shù)字硬件設計的工程師懂得使用FPGA技術(shù)。 然而，高層次設計工具的興起正在改變FPGA編程的方式，其中的新興技術(shù)能夠?qū)D形化程序框圖、甚至是C代碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字硬件電路。

各行各業(yè)紛紛采用FPGA芯片是源于FPGA融合了ASIC和基于處理器的系統(tǒng)的最大優(yōu)勢。 FPGA能夠提供硬件定時的速度和穩(wěn)定性，且無需類似自定制ASIC設計的巨額前期費用的大規(guī)模投入?？芍匦戮幊痰墓栊酒撵`活性與在基于處理器的系統(tǒng)上運行的軟件相當，但它并不受可用處理器內(nèi)核數(shù)量的限制。與處理器不同的是，F(xiàn)PGA屬于真正的并行實行，因此不同的處理操作無需競爭相同的資源。每個獨立的處理任務都配有專用的芯片部分，能在不受其它邏輯塊的影響下自主運作。因此，添加更多處理任務時，其它應用性能也不會受到影響。

二、FPGA芯片設計

相比于其他種類的芯片設計，關(guān)于 FPGA芯片通常需要設置較高門檻并且擬定嚴格性較強的基本設計流程。具體在設計時，應當緊密結(jié)合 FPGA 的有關(guān)原理圖，據(jù)此實現(xiàn)了規(guī)模較大的專門芯片設計。通過運用Matlab以及C語言的特殊設計算法，應當可以實現(xiàn)全方位的順利轉(zhuǎn)化，從而確保其符合當前的主流芯片設計思路。在此前提下，如果選擇了上述設計思路那么通常需要著眼于有序整合各類元器件以及相應的設計語言，據(jù)此保證了可用性與可讀性較強的芯片程序設計。運用 FPGA可以實現(xiàn)板機調(diào)試、代碼仿真與其他有關(guān)的設計操作，確保當前的代碼編寫方式以及設計方案都能符合特定的設計需求。 除此以外，關(guān)于設計算法應當將合理性置于首要性的位置，據(jù)此實現(xiàn)了優(yōu)化的項目設計效果，并且優(yōu)化了芯片運行的實效性。因此作為設計人員來講，首先就是要構(gòu)建特定的算法模塊，以此來完成與之有關(guān)的芯片代碼設計。這是由于預先設計代碼有助保證算法可靠性，對于整體上的芯片設計效果也能予以顯著優(yōu)化。在全面完成板機調(diào)試以及仿真測試的前提下，應當可以在根源上縮短設計整個芯片消耗的周期，同時也致力于優(yōu)化當前現(xiàn)存的硬件整體結(jié)構(gòu)。例如在涉及到開發(fā)非標準的某些硬件接口時，通常都會用到上述的新產(chǎn)品設計模式。

FPGA設計的主要難點是熟悉硬件系統(tǒng)以及內(nèi)部資源，保證設計的語言能夠?qū)崿F(xiàn)元器件之間的有效配合，提高程序的可讀性以及利用率。這也對設計人員提出了比較高的要求，需要經(jīng)過多個項目的經(jīng)驗積累才可以達到相關(guān)的要求。

在算法設計時需要重點考慮合理性，保證項目最終完成的效果，依據(jù)項目的實際情況提出解決問題的方案，提高FPGA的運行效率。確定算法后應當合理構(gòu)建模塊，方便后期進行代碼設計。在代碼設計時可以利用預先設計好的代碼，提高工作效率，增強可靠性。編寫測試平臺，進行代碼的仿真測試和班級調(diào)試，完成整個設計過程。FPGA同ASIC不同，開發(fā)的周期比較短，可以結(jié)合設計要求改變硬件的結(jié)構(gòu)，在通信協(xié)議不成熟的情況下可以幫助企業(yè)迅速推出新產(chǎn)品，滿足非標準接口開發(fā)的需求。

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