Details

Целью работы является исследование архитектурных, временных и ресурсных характеристик ПЛИС компании Intelligence Silicon и среды автоматизированного проектирования HqFpga-XiST, а также оценка возможности применения продукции данной компании в качестве альтернативы широко используемым ПЛИС других производителей. В рамках работы был проведен анализ серий ПЛИС компании Intelligence Silicon и выполнен выбор микросхемы для исследования. В качестве аналога была выбрана ПЛИС семейства Intel Cyclone V SE, обладающая сопоставимыми характеристиками. В ходе работы была изучена среда автоматизированного проектирования HqFpga-XiST, рассмотрены основные этапы разработки проектов и проведено сравнение с САПР Intel Quartus Prime. Для практического исследования особенностей ПЛИС был разработан набор типовых модулей на языке Verilog HDL, включающий FIFO-буфер, циклический буфер, вычислительные модули с использованием DSP-блоков, систему вычисления среднеквадратического значения (RMS) сигнала и конвейерный коррелятор. Для всех разработанных модулей были получены временные и ресурсные характеристики при синтезе на выбранных ПЛИС. Выполнен сравнительный анализ результатов для ПЛИС Intelligence Silicon и Intel Cyclone V. В результате работы проведена оценка возможностей ПЛИС компании Intelligence Silicon и определены особенности их применения при разработке цифровых устройств.

The aim of the work is to study the architectural, timing, and resource characteristics of Intelligence Silicon FPGAs and the HqFpga-XiST design environment, as well as to evaluate the feasibility of using these devices as an alternative to widely used FPGAs from other manufacturers. As part of the work, an analysis of FPGA families produced by Intelligence Silicon was carried out, and a device was selected for further investigation. An Intel Cyclone V SE FPGA with comparable characteristics was chosen as a reference device. The HqFpga-XiST design environment was studied, including the main stages of project development, and a comparison with Intel Quartus Prime was performed. For practical evaluation, a set of typical hardware modules was developed in Verilog HDL, including a FIFO buffer, a circular buffer, DSP-based computational modules, a system for calculating the root mean square (RMS) value of a digital signal and pipeline correlator. Timing and resource characteristics of all modules were obtained after synthesis on the selected FPGAs. A comparative analysis between Intelligence Silicon and Intel Cyclone V devices was performed. As a result, the capabilities of Intelligence Silicon FPGAs were evaluated and their applicability for digital system design was assessed.