MỤC LỤC
Linh hoạt: FPGA cho phép người thiết kế tạo ra các thiết kế phần cứng số tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể. Chúng có thể triển khai các chức năng, thuật toán và giao thức phức tạp trong một thiết bị duy nhất. Hiệu năng: FPGA có thể cung cấp hiệu năng cao nhờ khả năng xử lý song song.
Chúng có thể xử lý nhiều nhiệm vụ cùng một lúc, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu xử lý thời gian thực và độ trễ thấp. Tối ưu thời gian ra thị trường: FPGA giúp rút ngắn thời gian ra thị trường vì cho phép người thiết kế triển khai và kiểm tra ý tưởng nhanh chóng. Chúng có chu kỳ phát triển ngắn hơn so với ASIC vì không cần gia công phức tạp.
Bo mạch phát triển Arty A7-35 là một nền tảng linh hoạt dựa trên FPGA, với nguyên lý hoạt động chủ yếu tập trung vào sự tích hợp và lập trình của FPGA Xilinx Artix-7. Người phát triển sử dụng phần mềm Vivado của Xilinx để lập trình FPGA, tổ chức và thiết kế các mạch logic, và sau đó biên dịch chúng để triển khai vào FPGA. Với các giao diện và kết nối đa dạng như USB, UART, GPIO, HDMI, và nhiều cổng khác, Arty A7-35 tạo ra một môi trường phát triển phong phú, có thể kết nối với nhiều loại thiết bị và mô-đun ngoại vi khác nhau.
Với kích thước phổ thông và thiết kế linh hoạt, Arty A7-35 là một lựa chọn lý tưởng cho việc phát triển và triển khai các ứng dụng sử dụng FPGA trong các dự án nhúng và các lĩnh vực khác. Phiên bản tiền nhiệm của Vivado là ISE design suite, bắt đầu từ các dòng sản phẩm spartan-7 trở lên, người dùng bắt buộc phải sử dụng Vivado để làm việc với các sản phẩm mới hơn của Xilinx. - Vivado High-Level Synthesis (HLS): HLS cho phép người dùng viết chương trình bằng C, C++ và SystemC và trực tiếp chuyển đổi chúng thành IP cho thiết bị Xilinx, mà không cần phải tạo RTL thủ công.
- Tăng Cường Năng Suất: Vivado mang lại các tính năng độc đáo như Report QoR Assessment (RQA), Report QoR Suggestions (RQS), và Intelligent Design Runs (IDR), giúp người dùng đạt được mục tiêu hiệu suất nhanh chóng và tăng cường năng suất. - Ước Lượng Năng Lượng Chính Xác: Power Design Manager là công cụ ước lượng năng lượng thế hệ tiếp theo, được thiết kế để cung cấp ước lượng năng lượng chính xác ngay từ đầu trong quá trình thiết kế cho các thiết bị lớn và phức tạp như dòng Versal và UltraScale+. - Nhập và Triển Khai Thiết Kế: Vivado hỗ trợ nhập thiết kế trong HDL truyền thống như VHDL và Verilog và cũng hỗ trợ giao diện đồ họa dựa trên công cụ gọi là IP Integrator (IPI) cho môi trường thiết kế tích hợp và chơi IP.
Các tính năng này của Vivado giúp giảm đáng kể thời gian thiết kế và tối ưu hóa hiệu suất, khiến nó trở thành một công cụ quan trọng trong quá trình phát triển phần cứng cho các thiết kế FPGA và SoC. - Nhập Thiết Kế: Nhập thiết kế của bạn bằng cách sử dụng HDL (VHDL hoặc Verilog) hoặc thông qua công cụ IP Integrator nếu bạn muốn kéo và thả các thành phần IP. - Tạo Bitstream: Sau khi thiết kế được xác nhận thông qua mô phỏng và phân tích, bạn sẽ tạo ra một bitstream - một tệp nhị phân mà FPGA sử dụng để cấu hình bản thân.
- Thiết kế Logic và Hệ Thống: Vivado cung cấp môi trường đồ họa và lệnh cho phép người phát triển xây dựng và tổ chức các mạch logic, các khối IP (Intellectual Property), và các thành phần hệ thống trong FPGA. - Kiểm Soát Đồng Bộ và Ngược: Vivado hỗ trợ quá trình kiểm soát đồng bộ và ngược (synchronization and back-annotation), giúp đảm bảo tính đúng đắn và ổn định của các mạch logic và tín hiệu đồng bộ. - Biên Dịch và Lập Trình FPGA: Công cụ này có khả năng biên dịch và lập trình FPGA, chuyển đổi mã nguồn VHDL hoặc Verilog thành tập tin bitstream có thể nạp vào FPGA.
- Tối Ưu Hóa Hiệu Suất: Vivado cung cấp các công cụ tối ưu hóa để cải thiện hiệu suất của hệ thống, bao gồm cả tối ưu hóa thời gian chạy và tối ưu hóa không gian lưu trữ. - Hỗ Trợ Đa Nền Tảng: Vivado hỗ trợ nhiều loại FPGA khác nhau của Xilinx, bao gồm cả loạt Artix, Kintex, và Virtex, đảm bảo sự linh hoạt trong việc chọn lựa phần cứng phù hợp với yêu cầu dự án.