1
1. Arhitectura FPGA. Noțiuni generale
Un FPGA este o componentă electronică ce, în urma programării, implementează logică combinațională
și/sau secvențială. Există controverse cu privire la cât de bun este un FPGA în comparație cu un
microcontroler sau un procesor. În realitate, cel mai bun este cel mai ieftin ce se potrivește pe aplicația
dorită.
Avantajul unui FPGA, spre deosebire de un procesor / microcontroler, este acela că în FPGA se pot “rula”
secvențe în paralel. De exemplu, pentru prelucrarea unei imagini unde avem nevoie de înmulțiri repetate, un
FPGA ar fi mai bun, deoarece acele înmulțiri pot fi făcute în paralel și astfel rezultatul va fi obținut mai rapid.
În plus, ca și exemplu de aplicație ce se poate face pe un FPGA și nu se poate face pe microcontroler /
microprocesor sunt proiectele video, deoarece acestea necesită frecvențe de transmisie a datelor destul de
mari, iar un procesor, dacă nu este specializat strict pe astfel de aplicații, nu poate face lucrul acesta fără un
periferic cum ar fi o placă video.
În schimb, când vine vorba de proiecte mici, cum ar fi controlul unui motor sau afișarea pe un LCD, este
mai indicată utilizarea unui microcontroler deoarece este mai ieftin.
În cele mai multe documente cu privire la arhitectura FPGA se găsește faptul că elementul de bază într-
un FPGA este blocul CLB (Configurable Logic Block). În arhitectura Xilinx fiecare bloc de CLB conține 4 SLICE-
uri, doua SLICEL (Logic SLICE) și două SLICEM (Memory SLICE), ca în următoarea imagine:
Fig. 1: Componentele CLB[https://www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds312.pdf]Diferența între SLICEL și SLICEM este aceea că SLICEL implementează doar partea logică (combinațională
- secvențială), pe când SLICEM, pe lângă logica de SLICEL, are funcționalitate și de registru de deplasare
(shift register), dar și de memorie. Memoria obținută folosind SLICEM-urile poartă denumirea de Distributed
RAM (DRAM).