很多 FPGA已變得越來越流行 在最後一次。 即使在專業應用中，也經常使用這些芯片，但對於想要在芯片內部實現分立電路的DIY廠商和製造商，這也意味著所有這些優點。 尋找工廠來發送您的佈局或圖案並為您製造定制芯片並不便宜，也不容易。
確實有些鑄造廠允許 製作晶圓或多項目晶圓 從個人或大學製作芯片來測試它們。 正如我所說，這類工廠很難找到，它們通常在國外，而且價格也不便宜。 片刻之後，您的芯片樣品將被發送到商定的地址，但是它們不負責測試這些芯片或檢查它們是否正常工作。 這一切都取決於您的設計...
一 替代解決方案是購買FPGA 並對您需要在芯片內部實現的任何東西進行編程...
什麼是FPGA？
FPGA代表現場可編程門陣列。 它們是數字設備或芯片，能夠配置為允許實際執行任何操作。 也就是說，它是可以“寫入”的空白芯片。 這意味著您可以實現CPU，存儲器，控制器，任何邏輯等，從而實現非常快速的操作，並具有將其集成到芯片中而不是與電子元件集成的所有優點。
Xilinx的共同創始人Ross Freeman和Bernard Vonderschmitt是1984年發明FPGA的人。他們將其作為當時CPLD芯片的發展。 CPLD可編程芯片有一些缺點可以解決新的FPGA設計，從那時起它們一直在發展。
FPGA市場碩果累累，許多公司喜歡 英特爾，賽靈思，Altera，Quick Logic，萊迪思等，他們已投入大量資金來開發更好的FPGA以及嵌入式編程環境或IDE。 因此提供了很好的平台來促進開發人員或製造商的任務。
目前，這些製造商不僅提供可編程芯片，而且還包括 眾多輔助元素 給開發人員帶來更多的可能性。 例如，它們包括閃存單元，SDRAM存儲單元等。
它們是用來幹什麼的？
因此，FPGA可以類似於ASIC，但是 我們可以選擇 會是什麼。 例如，我們可以創建代碼對其進行編程，然後將其轉換為CPU，GPU，加法器，存儲器控制器或在單個芯片上實現的任何其他邏輯電路。
可能性是無限的。 實際上，我建議您訪問該網站 開放核心網，一個致力於提供眾多項目的網站 hardware libre。您可以在 VHDL、Verligo 等中找到以下程式碼： RAM，CPU，GPU，控制器，ALU，FPU，解碼器和long等。.
如何編程？
要對FPGA進行編程，我們可以從我們最喜歡的操作系統（例如GNU / Linux，Windows和MacOS）中完成，儘管肯定有更多針對Windows的開發環境。 通常，製造FPGA的同一家公司提供 非常完整的IDE可以使用 以及在同一軟件套件中找到所需的所有工具的位置。
您還需要 FPGA芯片或板以及必要的電纜或編程器 通過它，您可以將FPGA連接到PC上，以將編寫的代碼傳遞給FPGA，從而對其進行編程。 這與您將Arduino IDE程序寫入微控制器的可編程存儲器中的Arduino板類似。
僅在使用FPGA的情況下，我們才是基本組件的矩陣或陣列，例如存儲單元，與門，或，非，觸發器等。 數字電子學的基本要素或模塊 我們可以使用的。 對於編寫的程序，我們要做的是強加這些基本塊被組合在一起以形成所需的小電路（例如ALU）的方式。
也就是說，如果我們在IDE中對加法器進行編程，則實現此加法器所需的塊 他們將要鏈接 以正確的方式在FPGA內部進行操作，從而使該芯片可以用作加法器。 簡單吧？ 通常，在物理級別上可以使用幾種方法進行此編程，例如在這種情況下使用存儲器或熔絲來建立永久鏈接。
他們的運作速度將取決於 時鐘頻率 我們購買的FPGA可以在上面工作。 例如，最基本的頻率通常在50 Mhz上工作，其他頻率則更高。 對於50 Mhz FPGA，這意味著它將以每秒50.000.000次的速度運行。 如果我們繼續以我作為示例給出的加法器，您將能夠在一秒鐘之內完成這麼多的和...
繼續主題 編程一旦我們知道您可以像在Arduino IDE中一樣編寫代碼或開發任何其他程序，並查看它是如何在硬件級別完成的，我會說它確實不是這樣編寫的。 而是一個硬件描述。 實際上，使用了VHDL，Verilog等硬件描述語言。
同 該程序是在邏輯級別上描述的 我們要實現的小電路是做什麼的。 然後進入FPGA。 儘管確實有一些平台允許使用諸如C之類的編程語言進行編程，以能夠在FPGA中實現CPU，然後生成要加載到內存中並由所述處理器處理的程序。
與Arduino集成
FPGA通常是單獨使用的，但是市場上確實有許多工具和套件可以使您的生活更輕鬆地集成到您的設備中。 帶有Arduino平台的FPGA。 MKR Vidor 4000是將Arduino與FPGA集成到您的項目中的電路板示例，儘管還有其他示例。
MKR 查看器 4000 它是一個帶有三塊芯片的電路板。 其中之一是FPGA，特別是Intel Cyclone10。還有其他芯片可用於藍牙LE或低功耗連接以及WiFi兼容性。 一個很好的補充，可以為您的Arduino提供連接功能，並能夠在FPGA中實現您所需的功能。
有了它，你有一個 可定制的硬件，由您根據自己的目的進行配置。 這提供了無限的可能性。