Wprowadzenie to układów FPGA

Układy FPGA to skrót od angielskiego terminu Field-Programmable Gate Array. Na polski tłumaczy się to powszechnie jako programowalna macierz bramek, lub pola programowalnych bramek. Układy FPGA są jednymi z najpopularniejszych rozwiązań w dzisiejszych czasach, pozwalając na tworzenie układów cyfrowych o dużej złożoności, przy jednoczesnym zachowaniu dowolności i elastyczności programowania.

Podstawowe zasady działania układów FPGA

Zasada działania układów FPGA opiera się na zmienianiu połączeń pomiędzy bramkami logicznymi, w celu uzyskania pożądanych funkcjonalności. Kluczową rolę odgrywają tu układy przenośnikowe – tzn. elementy logiczne pozwalające na przekazywanie sygnałów pomiędzy elementami układu.

Możliwości programowania układów FPGA

Programowanie układów FPGA pozwala na tworzenie dowolnych funkcjonalności, w zależności od zaprogramowanego układu. W skrócie można powiedzieć, że układy FPGA pozwala na programowanie własnych układów scalonych. Najpopularniejszymi językami programowania wykorzystywanymi do FPGA są języki opisu sprzętu (HDL) takie jak VHDL lub Verilog.

Korzyści wynikające z wykorzystania układów FPGA

Podsumowując, układy FPGA to bardzo ciekawe rozwiązanie, pozwalające na tworzenie niestandardowych układów cyfrowych. Ich zastosowanie znajdują głównie tam, gdzie wymagana jest duża elastyczność programowania i duża złożoność projektów. Wynikające z ich stosowania korzyści to między innymi:

– znaczne oszczędności kosztów w stosunku do tradycyjnych układów scalonych,
– wysoka elastyczność i możliwość szybkiej modyfikacji funkcjonalności,
– wysoka wydajność operacji na danych,
– zwiększenie wydajności całego systemu poprzez zintegrowanie zadania wielu funkcjonalności w jednym układzie.