Introdução ao FPGA

Como visto na aula passada, com o avanço da tecnologia foi necessária a criação de uma estrutura lógica programável com maior capacidade que os SPLDs, então foram desenvolvidos os primeiros CPLDs, utilizando SPLDs em seus blocos lógicos conectados por uma rede de interconexão global programável.

Seguindo a linha de chips lógicos programáveis dos CPLDs foram criados os FPGAs (Field Programmable Gate Array), diferenciando principalmente na quantidade de blocos lógicos e na estrutura de interconexão dos mesmos. O FPGA segue a ideia de conter grandes quantidades de pequenos blocos lógicos, sendo contrário ao CPLD que contém pequenas quantidades de grandes blocos lógicos.

O FPGA foi desenvolvido utilizando um novo conceito: a arquitetura é baseada em uma matriz regular de células básicas de lógica programável e uma matriz de interconexão programável em torno dessas células ou blocos lógicos. A matriz de células básicas de lógica programável e a matriz de interconexão programável formam o núcleo do FPGA. A rede de interconexão programável é fixada através de malhas ou canais de roteamento.

Embora variem em tamanho de alguns milhares a vários milhões de equivalentes de portas lógicas, os FPGA normalmente apresentam as mesmas características básicas, ou seja, normalmente se constituem de blocos lógicos reconfiguráveis, blocos de I/O e de recursos de roteamento.

O roteamento é o ponto chave para a grande flexibilidade do FPGA e representa um compromisso entre a flexibilidade de programação e a eficiência da área utilizada.