XCVU9P-2FLGA2104I – ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు, ఎంబెడెడ్, FPGAలు (ఫీల్డ్ ప్రోగ్రామబుల్ గేట్ అర్రే)

ఆపరేషన్ సూత్రం:
FPGAలు లాజిక్ సెల్ అర్రే (LCA) వంటి భావనను ఉపయోగిస్తాయి, ఇందులో అంతర్గతంగా మూడు భాగాలు ఉంటాయి: కాన్ఫిగర్ చేయదగిన లాజిక్ బ్లాక్ (CLB), ఇన్‌పుట్ అవుట్‌పుట్ బ్లాక్ (IOB) మరియు ఇంటర్నల్ ఇంటర్‌కనెక్ట్.ఫీల్డ్ ప్రోగ్రామబుల్ గేట్ అర్రేస్ (FPGAలు) అనేది సాంప్రదాయ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లు మరియు PAL, GAL మరియు CPLD పరికరాల వంటి గేట్ శ్రేణుల కంటే భిన్నమైన ఆర్కిటెక్చర్‌తో ప్రోగ్రామబుల్ పరికరాలు.ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన డేటాతో అంతర్గత స్టాటిక్ మెమరీ సెల్‌లను లోడ్ చేయడం ద్వారా FPGA యొక్క లాజిక్ అమలు చేయబడుతుంది, మెమరీ కణాలలో నిల్వ చేయబడిన విలువలు లాజిక్ సెల్‌ల లాజిక్ ఫంక్షన్‌ను మరియు మాడ్యూల్స్ ఒకదానికొకటి లేదా I/కి కనెక్ట్ చేయబడిన విధానాన్ని నిర్ణయిస్తాయి. ఓ.మెమరీ కణాలలో నిల్వ చేయబడిన విలువలు లాజిక్ సెల్‌ల యొక్క తార్కిక పనితీరును మరియు మాడ్యూల్స్ ఒకదానికొకటి లేదా I/Osకి లింక్ చేయబడే విధానాన్ని మరియు అంతిమంగా FPGAలో అమలు చేయగల ఫంక్షన్‌లను నిర్ణయిస్తాయి, ఇది అపరిమిత ప్రోగ్రామింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది. .

చిప్ డిజైన్:
ఇతర రకాల చిప్ డిజైన్‌లతో పోలిస్తే, FPGA చిప్‌లకు సంబంధించి సాధారణంగా అధిక థ్రెషోల్డ్ మరియు మరింత కఠినమైన ప్రాథమిక డిజైన్ ఫ్లో అవసరం.ప్రత్యేకించి, డిజైన్ FPGA స్కీమాటిక్‌తో దగ్గరి లింక్ చేయబడాలి, ఇది ప్రత్యేక చిప్ డిజైన్ యొక్క పెద్ద స్థాయిని అనుమతిస్తుంది.C లో Matlab మరియు ప్రత్యేక డిజైన్ అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా, అన్ని దిశలలో ఒక మృదువైన పరివర్తనను సాధించడం సాధ్యమవుతుంది మరియు తద్వారా ఇది ప్రస్తుత ప్రధాన స్రవంతి చిప్ డిజైన్ ఆలోచనకు అనుగుణంగా ఉండేలా చూసుకోవాలి.ఇదే జరిగితే, ఉపయోగించదగిన మరియు చదవగలిగే చిప్ రూపకల్పనను నిర్ధారించడానికి భాగాలు మరియు సంబంధిత డిజైన్ భాష యొక్క క్రమబద్ధమైన ఏకీకరణపై దృష్టి పెట్టడం సాధారణంగా అవసరం.FPGAల ఉపయోగం బోర్డ్ డీబగ్గింగ్, కోడ్ సిమ్యులేషన్ మరియు ఇతర సంబంధిత డిజైన్ కార్యకలాపాలను ప్రారంభిస్తుంది, ప్రస్తుత కోడ్ ఒక విధంగా వ్రాయబడిందని మరియు డిజైన్ సొల్యూషన్ నిర్దిష్ట డిజైన్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉందని నిర్ధారించడానికి.దీనికి అదనంగా, ప్రాజెక్ట్ రూపకల్పన మరియు చిప్ ఆపరేషన్ యొక్క ప్రభావాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి డిజైన్ అల్గారిథమ్‌లకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వాలి.డిజైనర్‌గా, చిప్ కోడ్‌కు సంబంధించిన నిర్దిష్ట అల్గోరిథం మాడ్యూల్‌ను రూపొందించడం మొదటి దశ.ఎందుకంటే ముందుగా రూపొందించిన కోడ్ అల్గోరిథం యొక్క విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి సహాయపడుతుంది మరియు మొత్తం చిప్ డిజైన్‌ను గణనీయంగా ఆప్టిమైజ్ చేస్తుంది.పూర్తి బోర్డ్ డీబగ్గింగ్ మరియు సిమ్యులేషన్ టెస్టింగ్‌తో, మొత్తం చిప్‌ని సోర్స్ వద్ద డిజైన్ చేయడంలో వినియోగించే సైకిల్ సమయాన్ని తగ్గించడం మరియు ఇప్పటికే ఉన్న హార్డ్‌వేర్ యొక్క మొత్తం నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం సాధ్యమవుతుంది.ఈ కొత్త ఉత్పత్తి డిజైన్ మోడల్ తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు, ప్రామాణికం కాని హార్డ్‌వేర్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లను అభివృద్ధి చేస్తున్నప్పుడు.

FPGA రూపకల్పనలో ప్రధాన సవాలు ఏమిటంటే, హార్డ్‌వేర్ సిస్టమ్ మరియు దాని అంతర్గత వనరులతో సుపరిచితం కావడం, డిజైన్ లాంగ్వేజ్ భాగాలు సమర్థవంతమైన సమన్వయాన్ని అనుమతిస్తుంది మరియు ప్రోగ్రామ్ యొక్క రీడబిలిటీ మరియు వినియోగాన్ని మెరుగుపరచడం.ఇది అవసరాలను తీర్చడానికి బహుళ ప్రాజెక్ట్‌లలో అనుభవాన్ని పొందాల్సిన డిజైనర్‌పై అధిక డిమాండ్‌లను కూడా ఉంచుతుంది.

 ప్రాజెక్ట్ యొక్క వాస్తవ పరిస్థితి ఆధారంగా సమస్యకు పరిష్కారాన్ని ప్రతిపాదించడానికి మరియు FPGA ఆపరేషన్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, ప్రాజెక్ట్ యొక్క తుది పూర్తిని నిర్ధారించడానికి అల్గోరిథం రూపకల్పన సహేతుకతపై దృష్టి పెట్టాలి.అల్గోరిథం నిర్ణయించిన తర్వాత, కోడ్ రూపకల్పనను సులభతరం చేయడానికి, మాడ్యూల్‌ను రూపొందించడానికి సహేతుకంగా ఉండాలి.సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచడానికి కోడ్ రూపకల్పనలో ముందుగా రూపొందించిన కోడ్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.ASICల మాదిరిగా కాకుండా, FPGAలు తక్కువ అభివృద్ధి చక్రాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు హార్డ్‌వేర్ యొక్క నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి డిజైన్ అవసరాలతో కలపవచ్చు, ఇది కంపెనీలు త్వరగా కొత్త ఉత్పత్తులను ప్రారంభించడంలో సహాయపడుతుంది మరియు కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌లు పరిపక్వం చెందనప్పుడు ప్రామాణికం కాని ఇంటర్‌ఫేస్ అభివృద్ధి అవసరాలను తీర్చగలవు.