Проектирование на ПЛИС

FPGA (Field Programmable Gate Array) или ПЛИС (Программируемая Логическая Интегральная Схема) – полупроводниковый кристалл, связи между вентилями и логику работы которого можно формировать и менять многократно во время работы. ПЛИС включает набор логических ячеек (вентили, триггеры, ячейки памяти) и программируемую матрицу, которая обеспечивает соединение этих ячеек в соответствии с проектом разработчика. Если раньше требовалась армия инженеров, чтобы разработать все платы цифрового устройства, то сегодня это может быть спроектировано одним человеком внутри одной микросхемы ПЛИС.

Сегодня ПЛИС это непревзойденный по эффективности и производительности инструмент для реализации алгоритмов управления и регулирования, сбора и обработки данных. Емкость современных ПЛИС настолько велика, что в них могут быть реализованы не только такие модули, как например PCI Express, Ethernet 10/100/1000, USB, контроллер DDR2, DVI, SATA, но и наиболее производительные процессоры, например, PowerPC 440. Для ПЛИС уже реализовано огромное множество специализированных модулей. ПЛИС одновременно в режиме реального времени может исполнять тысячи программ ПИД регулирования и обработки различных сигналов, в том числа сверхширокополосных. Реконфигурация позволяет за считанные миллисекунды перенастроить ПЛИС на выполнение новой задачи. Курс предназначен для подготовки инженеров-проектировщиков электронных систем сбора, анализа, обработки и передачи информации.

Возможные применения таких систем включают в себя управление экспериментальными физическими установками; сбор, анализ и передачу экспериментальных данных; сопряжение электронных систем со стандартными интерфейсами персонального компьютера (PCI Express, USB, RS232). На ПЛИС возможно производить высокоскоростную обработку данных (цифровая обработка одномерных сигналов, работа с потоковым видео сигналом, параллельные вычисления).