1. Nội dung thiết kế tốt nghiệ p:
3.1.1 Tổng quan về công nghệ FPGA
Trong khoảng giữa của thập kỷ 80, sự phân tách về mặt chức năng và ứng dụng giữa các IC số ngày càng trở nên rõ nét với một bên là các thiết bị có thể lập trình được như SPLDs và CPLDs và một bên là các thiết bị chỉ dùng cho các ứng dụng chuyên biệt ASICs. Các thiết bị như SPLDs và CPLDs có khả năng mềm dẻo trong thiết kế, thời gian phát triển sản phẩm ngắn và có thể nâng cấp dễ dàng do có thể lập trình lại nhiều lần nhưng không có khả năng xử lý các bài toán có độ phức tạp cao. Ngược lại, ASICs có khả năng xử lý những phép toán đặc biệt phức tạp nhưng chi phí thiết kế lại tốn kém và tiêu tốn nhiều thời gian để đưa được một sản phẩm ra thị trường. Một ASICs như tên gọi của nó chỉ xử lý duy nhất một công việc cụ thể và không có khả năng nâng cấp như PLDs. Hình 3-1 thể hiện sự phân tách này rất rõ.
Hình 3-1 Sự phân tách giữa ASIC và PLD [7]
Để lấp đầy sự phân tách đó, Xilins đã đi tiên phong trong việc nghiên cứu và phát triển một dòng IC mới được gọi là FPGA ( Field programmable gate array ) và chính thức đưa ra thị trường vào năm 1984. Công nghệ FPGA có thể được ứng dụng
Đặng Thị Xuân – ĐTVT_KSTN_K52 Trang 47
rộng rãi từ thiết kế các mạch logic cho đến những hệ thống lớn tích hợp vi xử lý hoặc xử lý đồ họa. Hầu hết các chip FPGA đều có thể được cấu hình lại nhiều lần do đó rất mềm dẻo, linh hoạt trong thiết kế. Ngày nay FPGA còn được sử dụng để thiết kế và kiểm tra mẫu trước khi đưa đi chế tạo chip ASIC. Mật độ tích hợp cao của các cổng logic và các flipflop là điểm khác nhau cơ bản của FPGA so với các thiết bị lập trình được khác như SPLD hay CPLD. Cho đến thời điểm hiện nay công nghệ FPGA đang phát triển với tốc độ chóng mặt. Các tính năng được hỗ trợ trong các dòng sản phẩm khác nhau thay đổi gần như hằng ngày. Ứng dụng của FPGA bao gồm: xử lý tín hiệu số DSP, các hệ thống hàng không, vũ trụ, quốc phòng,các hệ thống điều khiển trực quan, phân tích nhận dạng ảnh, nhận dạng tiếng nói, mật mã học, mô hình phần cứng máy tính... FPGA cũng được ứng dụng để chế tạo ra các thiết bị mạng máy tính như bộ định tuyến, bộ chuyển mạch.
