FPGAの設計とプログラミングとは? わかりやすく解説

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FPGAの設計とプログラミング

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/20 23:15 UTC 版)

FPGA」の記事における「FPGAの設計とプログラミング」の解説

FPGA動作定義するには、ユーザーハードウェア記述言語 (HDL) または回路図設計提供する大規模な場合回路図よりもHDL方式の方が適している。しかし、回路図の方が設計視覚化が容易で事前に確認しやすい場合もある。 HDL記述した設計EDAツール入力しネットリスト英語版)を生成するネットリスト実際FPGAアーキテクチャ対応させるため、そのFPGAメーカー提供しているPlace and route英語版)と呼ばれるソフトウェア使用するユーザーその結果シミュレータにかけるなどして、タイミング問題がないかなどを検証する設計検証終わったら、バイナリファイル生成し(この工程FPGAメーカーの独自ソフトウェアを使う)、FPGAの(再)構成に使う。バイナリファイルシリアル通信 (JTAG) 経由FPGA転送するか、EEPROMなどの外部メモリデバイスに格納する。 最も一般的なHDLとしてはVHDLVerilogがあるが、これらは通常のプログラミング言語言えば抽象度がC言語を少し下回る程度であり、手間がかかる。そこでもっと高い抽象度でハードウェア設計を行う言語導入する動きもある。 FPGAにおける複雑なシステムの設計単純化するため、検証最適化済み既存機能ブロック回路ライブラリ化して利用するこのような既存回路IPコア呼びFPGAベンダーサードパーティIP業者から購入できる一般に無償ではない)。他にもOpenCoresといった開発者コミュニティなどでフリーなもの入手できるFPGAアプリケーション開発する場合設計の各段階シミュレーションによる検証を行う。まずVHDLVerilogRTL記述シミュレーションを行う。次に論理合成によって出力されネットリストネットリスト変換したゲートレベル記述でもシミュレーションによる検証を行う。そこからさらにFPGA向けに配置決定する配線による遅延が加わるため、再度シミュレーションによる検証必要になる

※この「FPGAの設計とプログラミング」の解説は、「FPGA」の解説の一部です。
「FPGAの設計とプログラミング」を含む「FPGA」の記事については、「FPGA」の概要を参照ください。

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