Slide sobre FPGA
2980 palavras
12 páginas
LABORGParte 2 - Introdução a FPGAs e
Prototipação de Hardware
Fernando Moraes e Ney Laert Vilar Calazans
24/março/2014
Teoria – Estrutura de FPGAs
O Que São FPGAs?
Projeto e Implementação de
Produtos Tecnológicos Baseados em Circuitos Eletrônicos
FPGAs permitem implementar circuitos digitais diretamente de
HDLs, sem os custos de fabricação de chips!
Sem Projeto de
Dispositivos
Sistemas computacional programável
(e.g. PC)
Sistema digital dedicado, programável
(microcontroladores
e/ou DSPs)
Com Projeto de
Dispositivos
Chip Sets
Dispositivos personalizáveis (FPGAs e CPLDs)
Dispositivos projetados e fabricados sob encomenda
ASIC (full custom ou standard cells)
TECNOLOGIA
Aumento de desempenho (maior velocidade e menor potência dissipada), sigilo de projeto, custo de desenvolvimento
Diminuição da complexidade de projeto
Fernando Moraes e Ney Calazans
3
Um Pouco de História de FPGAs
•
Primeiro vieram PROMs e PLDs, matrizes de portas (re-) configuráveis •
Algumas patentes de coisas parecidas com FPGAs surgiram no final dos anos 80 e início dos anos 90 (Casselman, Page, Peterson)
•
Os fundadores da Xilinx, Ross Freeman e Bernard Vonderschmitt, inventaram o primeiro FPGA comercial em 1985 – o XC2064
•
O XC2064 tinha 64 blocos lógicos configuráveis e interconexões configuráveis entre os blocos lógicos
•
O XC2064 só tinha blocos lógicos configuráveis (CLBs), cada um com duas LUTs de 3 entradas
Fernando Moraes e Ney Calazans
4
FPGAs – Conceitos Básicos
• Matriz de CLBs (configurable logic blocks) interconectados por matrizes de chaveamento
1 - Entradas/Saídas
(Re-)Configuráveis
ES
ES
Bloco K
Bloco K
Bloco K
Bloco K
Bloco K
Bloco K
ES
Bloco K
Bloco K
Bloco K
ES
ES
2 - Conexões
(Re-)Configuráveis
ES
ES
ES
Fernando Moraes e Ney Calazans
Switch
Blocks:
ES
ES
ES
ES
3 - Funções
Booleanas (Re-)
Configuráveis
5
FPGAs – Conceitos Básicos
• Exemplo de conexão entre duas redes
Bloco K
Bloco K
Bloco K
Bloco K
Bloco K
Bloco K