¿Qué significa fpga? ¿Qué significa ASIC?
La FPGA adopta un nuevo concepto de Logic Cell Array (LCA), que incluye el módulo lógico configurable CLB (Configurable Logic Block), el módulo de entrada y salida IOB (Input Output Block) y las conexiones internas (Interconnect) de tres partes. Las tres partes de la interconexión son las características básicas de FPGA:
1) Cuando se utiliza FPGA para diseñar circuitos ASIC, los usuarios pueden obtener un chip adecuado sin invertir en producción de chips.
2) FPGA se puede utilizar como muestras de prueba para otros circuitos ASIC totalmente personalizados o semipersonalizados.
3) FPGA tiene flip-flops internos y pines de E/S enriquecidos.
4) FPGA es uno de los dispositivos con el ciclo de diseño más corto, menor costo de desarrollo y menor riesgo entre los circuitos ASIC.
5) FPGA adopta la tecnología CHMOS de alta velocidad, tiene bajo consumo de energía y es compatible con niveles CMOS y TTL.
Se puede decir que los chips FPGA son una de las mejores opciones para que los sistemas de bajo volumen mejoren la integración y la confiabilidad del sistema.
Actualmente, existen muchas variedades de FPGA, incluida la serie XC de XILINX, la serie TPC de TI, la serie FIEX de ALTERA, etc.
La FPGA establece su estado de funcionamiento a través del programa almacenado en la RAM del chip, por lo que es necesario programar la RAM del chip. Los usuarios pueden utilizar diferentes métodos de programación según los diferentes modos de configuración.
Cuando se enciende, el chip FPGA lee los datos de la EPROM en la RAM de programación del chip. Una vez completada la configuración, la FPGA entra en estado de funcionamiento. Después de un corte de energía, la FPGA vuelve a ser un chip blanco y la relación lógica interna desaparece, por lo que la FPGA se puede reutilizar. La programación de FPGA no requiere un programador FPGA dedicado, solo use un programador EPROM o PROM general. Cuando necesite modificar la función FPGA, solo necesita reemplazar una EPROM. De esta manera, el mismo FPGA y diferentes datos de programación pueden producir diferentes funciones de circuito. Por tanto, el uso de FPGA es muy flexible.
FPGA tiene múltiples modos de configuración: el modo maestro paralelo se usa para un FPGA más una EPROM; el modo maestro-esclavo puede admitir una PROM para programar múltiples FPGA; el modo serial se puede usar para programar FPGA con PROM serial; El modo periférico puede utilizar el FPGA como periférico del microprocesador y el microprocesador puede programarlo.
Utilizando varios tipos de chips FPGA más circuitos generales periféricos necesarios para el desarrollo experimental, combinados con programas experimentales, se forma una placa de desarrollo FPGA, que puede aprender el desarrollo FPGA de manera eficiente y rápida.
ASIC (Application Specific Integrated Circuit) es un circuito integrado de aplicación específica.
Actualmente, en el campo de los circuitos integrados, los ASIC se consideran circuitos integrados diseñados para un fin específico. Se refiere a un circuito integrado diseñado y fabricado según los requerimientos de usuarios específicos y las necesidades de sistemas electrónicos específicos.
La característica de ASIC es que está orientado a las necesidades de usuarios específicos. En comparación con los circuitos integrados de uso general, ASIC tiene las ventajas de un tamaño más pequeño, menor consumo de energía, confiabilidad mejorada, rendimiento mejorado, confidencialidad mejorada y menor costo durante la masa. producción.
ASIC se divide en totalmente personalizado y semipersonalizado. El diseño totalmente personalizado requiere que los diseñadores completen el diseño de todos los circuitos, por lo que requiere mucha mano de obra y recursos materiales, tiene buena flexibilidad, pero tiene baja eficiencia de desarrollo. Si se diseñan de manera ideal, los chips ASIC totalmente personalizados funcionan más rápido que los ASIC semipersonalizados. La semipersonalización utiliza la biblioteca de celdas lógicas estándar (Standard Cell) Al diseñar, puede seleccionar SSI (circuito de puerta), MSI (como sumadores, comparadores, etc.), rutas de datos (como ALU, memoria, bus, etc.). .) de la biblioteca de celdas lógicas estándar, etc.), memoria e incluso módulos a nivel de sistema (como multiplicadores, microcontroladores, etc.) y núcleos IP. Estas unidades lógicas se han diseñado y están diseñadas para ser más confiables.
Los ASIC modernos suelen contener procesadores completos de 32 bits, celdas de memoria tipo ROM, tipo RAM, tipo EEPROM, tipo Flash y otros módulos. Estos ASIC suelen denominarse SoC (sistemas en un chip).
FPGA es un pariente cercano de ASIC. Generalmente modela sistemas digitales a través de esquemas y VHDL, utiliza software EDA para simulación y síntesis y genera múltiples bibliotecas estándar basadas en tablas de red, que se pueden configurar en el chip. . usar. La diferencia entre este y ASIC es que los usuarios no necesitan intervenir en el diseño, cableado y problemas de proceso del chip, y pueden cambiar sus funciones lógicas en cualquier momento, lo que hace que su uso sea flexible.
FPGA (Field Programmable Gate Array) es uno de los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) más integrados. Los usuarios pueden implementar la lógica del usuario reconfigurando los módulos lógicos y los módulos de E/S dentro de la FPGA, por lo que también se puede utilizar para simular la CPU. Los datos de programación del usuario para la FPGA se guardan en el chip de memoria flash y se cargan en la FPGA para su inicialización después del encendido. También se puede programar en línea para realizar la reconfiguración en línea del sistema. Esta función puede construir una CPU personalizada en tiempo real basada en tareas informáticas, que también es un área de investigación candente en la actualidad.
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