تراشه های FPGA

[ali_azid]

در این موضوع می خواهیم درباره تراشه های fpga صحبت کنیم.
لغت fpga مشتمل از لغات field programmable gate array می باشد،به معنای آرایه گیتی قابل برنامه ریزی(اگه که درست ترجمه کرده باشم.)
مطمئنا تا حالا شده که بخواهید یک مدار منطقی را ببندید و به دلیل پیچیدگی و عدم وجود فضا از ساخت مدار منصرف شدید.یا اینکه مدار را بسته اید ولی به دلیل سهل انگاری مدار درست کار نمی کند.یا حتی همه مراحل را درست طی کرده اید ولی در نهایت می خواهید یک گیت را تغییر دهید ولی این امکان وجود ندارد و کل زمان و هزینه به هدر می رود.
راه حل تمامی این مشکلات fpga و تراشه های از این قبیل است.
این تراشه ها این امکان را فراهم می کنند که به راحتی برنامه نویسی می توان، می توان سخت افزار را تعریف کرد و از طریق نرم افزار های CAD آنها را پیاده سازی کرد و به تراشه انتقال داد.
این تراشه در این زمان آنقدر پیچیده شده اند که امکان شکل دهی پردازنده های 32 بیتی در آنها و ادوات کمکی به سادگی امکان پذیر شده است.

 

[hasangolab]

پاسخ : تراشه های FPGA

در مورد آرایه های منطقی CPLD هم بحث می کنید؟
خودتون چه برنامه ای رو پیشنهاد می کنید Verilog یا Protel یا PSpice؟
اگه می شه یه مقدار کار با این قطعات رو عملی تر بگید چون من الآن VHDL رو یاد گرفتم ولی هیچی از بقیه کار بلد نیستم.

 

[aghasina]

پاسخ : تراشه های FPGA

یعنی میشه حتی مدارات بسیار بزرگی که مربوط به روبات هستش رو با این درست کرد؟

 

[ali_azid]

پاسخ : تراشه های FPGA

وقتی شما یک طرح را توسط زبان HDL (Hardware Description Language نوشتید باید در یک نرم افزار سنتز بشه.(تبدیل به گیت های مربوط به یک شرکت بشه)
این نرم افزارها بسیار فراوان اند.2 شرکت بزرگ سازنده این تراشه ها ALTERA و XILINX هستند.نرم افزار مربوط به شرکت altera نرم افزار quartus II می باشد.در این نرم افزار شما امکان طراحی برای تراشه های این شرکت را دارا می باشید.
نرم افزار protel هم دارای بخشی برای طراحی مربوط به تراشه های fpga می باشد.ولی خودم تا حالا زیاد کار نکرده ام. ولی به نظر بد نمیاد.
همان طور که گفتم این تراشه ها قابلیت پیاده سازی مدارات بسیار پیچیده را دارا می باشند.

 

[hasangolab]

پاسخ : تراشه های FPGA

یعنی میشه حتی مدارات بسیار بزرگی که مربوط به روبات هستش رو با این درست کرد؟

اینا محشره سرعت بسیار بالایی که اینا دارن ضریب امنیتی که اینا دارن خیلی بهتر از میکروکنترلرای AVRه البته کار با اینا به نسبت میکروکنترلر یه مقدار سختتر هست چون برنامه نویسی جور دیگه ای توشون تعریف میشه شما با برنامه نویسی یه آرایه بزرگ از گیت های منطقی رو می چینی. در واقع خیلی نمیشه بهش برنامه نویسی گفت بیشتر زبانه توصیفه یه چیزی شبیه به زبان توصیف مدار توی pspice
شروع نمی کنید دیگه ما بسیار مشتاقیم!

 

[ali_azid]

پاسخ : تراشه های FPGA

یه واقعیتی که وجود داره هزینه کار کردن با بردهای واقعی بسیار زیاده.
بهترین کار برای یادگیری استفاده از نرم افزار های شبیه سازی موجوده.
همان طور که گفتم،نرم افزار quartus مربوط به altera این قابلیت را داره که شبیه سازی مدارات منطقی را هم انجام دهد.

 

[Hossein.Gerivani]

پاسخ : تراشه های FPGA

اين تراشه هايي كه ميگيد
اينا از ميكروكنترلر هاي ARM مثل آرم 11 هم قوي ترن؟
منظورم اينه كه مگه با ARM نميشه اين كار رو كرد.
فركانس اين تراشه هايي كه ميگيد، تقريبا چند مگاهرتزه؟
قيمتش چقدره؟

 

[hasangolab]

پاسخ : تراشه های FPGA

اين تراشه هايي كه ميگيد
اينا از ميكروكنترلر هاي ARM مثل آرم 11 هم قوي ترن؟
منظورم اينه كه مگه با ARM نميشه اين كار رو كرد.
فركانس اين تراشه هايي كه ميگيد، تقريبا چند مگاهرتزه؟
قيمتش چقدره؟

خیلی خیلی قوی تر! البته همونطور که خودت هم میگی ARM میکروکنترلره و اینا یه چیز دیگن! اینا یه آرایه از مدارات منطقین (مثلاً 60 میلیون گیت منطقی توی یه آی سی)!
بستگی داره از فرکانسای پایین داره تا چهار پنج گیگاهرتز

اساتید از اینورا رد شید! حیف است واقعاً!

 

[mhmmdshirazi]

FPGA-CPLD


چند وقت پیش یسری دوستان گفتا fpga fpga اینا منم اومدم مرام گذاشتم (خیلی جدی نگیر) یه پست دادم مدار منطقی کلی هم درس دادم و جمع کننده 1 تا 4 بیتی نوشتم و اینا ولی کسی باش حال نکرد، حالا دلیلشم که واضحه اصولا دوستان دوس دارن همه چی هلو برو تو گلو باشه از طرفی بهترین تکنلوژی رو هم داشته باشن (به فرد خاصی اشاره نکردما دوستان همه سخت کوشن احتمالا اون موضوع رو ندیدن)!! باز که دارم غر میزینم!!

این موضوع از اسمش معلومه چیه و کلا راجع به fpga ها و cpld هاست که حالا به مرور اطلاعاتشون رو میزارم و بعد از اطلاعات راجع به چیستیِ این موجودات که میشه باهاشون cpu ساخت یا هر چیزه دیگه ای مثلا میتونه نقش 10 تا میکرو همزمان با 10 تا مولتی پلکسر رو بازی کنه حالا اینا بعدش من پیشنهاد هامو واسه شروع میدم و حالا هر کی هر پیشنهاد دیگه ای داره بده!! حالا واسه اینکه سر گرم باشین و یه پیش زمینه ای پیدا کنید برید در مورد fpga ای که من خودم دارم باش کار میکنم و تا اونجایی که بلد باشم اطلاعات میزارم در موردش یکم تحقیق کنید::

Spartan 3 xilinx

البته این fpga همون چیپیه که skuba قهرمان اسمال سایز تو سال های 2009 و 2010 ازش استفاده میکنه!!

 

[mhmmdshirazi]

FPGA-CPLD

اینم از زیر خاک کشیدم بیرون مثل اون اسمال سایزه دوستان مشتاق اعلام آمادگی کنید از ۷ ام جدی شروع میشه


Sent from my iPad using Tapatalk HD

 

[mhmmdshirazi]

پاسخ : تراشه های FPGA

بچه ها واسه شروع به یه برنامه شبیه ساز نیاز دارید که من modelsim رو پیشنهاد میکنم اینم لینک دانلود
http://www.techno-electro.com/352-%D8%AF%D8%A7%D9%86%D9%84%D9%88%D8%AF-%D9%86%D8%B1%D9%85-%D8%A7%D9%81%D8%B2%D8%A7%D8%B1-%D9%88-%D8%A2%D9%85%D9%88%D8%B2%D8%B4-ModelSim10-0C.html

خوب بهتره یکم در مورد خود fpga بدونید
کپی پیست کردن مطالب خیلی کار جالبی نیست و اینجا رو شلوغ میکنه خودتون برین بخونید http://en.wikipedia.org/wiki/Field-programmable_gate_array

fpga ها تراشه هایی هستند که شما میتونید توشون مدار منطقنی رو به صورت نرم افزاری پیاده کنید
واسه این کار شما 3 تا راه دارید

1. شماتیک: دقیقا مثل پروتئوس شماتیک مدارتون رو بکشید
2. verilog
3. vhdl
2 تای آخری در حقیقت با اینکه زبان برنامه نویسی نیستن ولی شبیه اونه ساختارشون

خوب من خودم با verilog کار کردم پس اینجا verilog آموزش میدم...

برای مثال یک نیم جمع کننده در وریلاگ

module add(sum,c,a,b);
  input a,b;
  output c,sum;
  xor(sum,a,b);
  and(c,a,b);
endmodule

 

[SR]

پاسخ : تراشه های FPGA

والا من از هر fpga کاری شنیدم باید اول از cpld شروع کنیم
بعد هم اینکه مال کدوم شرکت رو کار میکنید؟

 

[mhmmdshirazi]

بحث سر اینه که ما فرق این ۲ رو بدونیم ساختار fpga و cpld تقریبا یکیه ولی fpga حافظه نداره باید از یه فلش جدا براش استفاده کرد ولی cpld یه حافظه خیلی کم داره و تعداد گیت هاش از fpga خیلی خیلی کم تره آدم چرا وقتی میتونه بنز سوار شه چرا پیکان سواری؟؟
من از xilinx xc3s400

Sent from my iPad using Tapatalk HD

 

[SR]

پاسخ : تراشه های FPGA

بحث سر اینه که ما فرق این ۲ رو بدونیم ساختار fpga و cpld تقریبا یکیه ولی fpga حافظه نداره باید از یه فلش جدا براش استفاده کرد ولی cpld یه حافظه خیلی کم داره و تعداد گیت هاش از fpga خیلی خیلی کم تره آدم چرا وقتی میتونه بنز سوار شه چرا پیکان سواری؟؟
من از xilinx xc3s400

Sent from my iPad using Tapatalk HD

برای یکی که از پشت کوه اومده کدوم رو میتونه سریع تر یاد بگیره؟اگه CPLD رو یاد بگیره بعد FPGA زمان کمتری نسبت به یادگیری مستقیم FPGA صرف میشه
مثل این میمونه که شما در جا برین سراغ ARM و قبلش با میکرو کار نکرده باشید AVR هم در نقش اون CPLD هه
اینایی که گفتم از اهل فن نقل قول شده ها(با یکم تصرف توش)
الآن با این قطعه حس نمیکنین یکم جو گیر شده باشین؟SPARTAN3 یکم گرون نیست؟
قیمت خود IC به اضافه فلش هاش و تازه لحیم کردنشو و ... سواد هم نداریم اول کاری تلفات زیاد میدیم
اینم همینطوری نیست که کار کنه یه config خاص میخواد و هر بخش با رگولاتور های مخصوص کار میکنه و ...
یه نقشه ازش دارم طرف خیلی وقت و هزینه گذاشته تا به این config رسیده(اگه ما میخواستیم از روی دیتاشیت بریم جلو معلوم نبود چه بلایی سرمون بیاد چون میگفت دیتاشیت و داکیومنت هاش ناقص بودند!)ایشون هم توصیه کردند که برای شروع بریم سراغ cpld نه یه راس fpga
cpld یه ولتاژ مثلا 5 میخواد و همه چی توشه و راحت تر گیر میاد fpga هم که کار کردن باهاش مختص تهراتیاست(نامردا همه امکانات برای اوناست X-()
خلاصه وقتی اینجا پرنده هم پر نمیزنه سنگین کردن بی دلیل کار اصلا خوب نیست

 

[mhmmdshirazi]

پاسخ : تراشه های FPGA

برای یکی که از پشت کوه اومده کدوم رو میتونه سریع تر یاد بگیره؟اگه CPLD رو یاد بگیره بعد FPGA زمان کمتری نسبت به یادگیری مستقیم FPGA صرف میشه
مثل این میمونه که شما در جا برین سراغ ARM و قبلش با میکرو کار نکرده باشید AVR هم در نقش اون CPLD هه
اینایی که گفتم از اهل فن نقل قول شده ها(با یکم تصرف توش)
الآن با این قطعه حس نمیکنین یکم جو گیر شده باشین؟SPARTAN3 یکم گرون نیست؟
قیمت خود IC به اضافه فلش هاش و تازه لحیم کردنشو و ... سواد هم نداریم اول کاری تلفات زیاد میدیم
اینم همینطوری نیست که کار کنه یه config خاص میخواد و هر بخش با رگولاتور های مخصوص کار میکنه و ...
یه نقشه ازش دارم طرف خیلی وقت و هزینه گذاشته تا به این config رسیده(اگه ما میخواستیم از روی دیتاشیت بریم جلو معلوم نبود چه بلایی سرمون بیاد چون میگفت دیتاشیت و داکیومنت هاش ناقص بودند!)ایشون هم توصیه کردند که برای شروع بریم سراغ cpld نه یه راس fpga
cpld یه ولتاژ مثلا 5 میخواد و همه چی توشه و راحت تر گیر میاد fpga هم که کار کردن باهاش مختص تهراتیاست(نامردا همه امکانات برای اوناست X-()
خلاصه وقتی اینجا پرنده هم پر نمیزنه سنگین کردن بی دلیل کار اصلا خوب نیست

نه اصلن اینطوری نیست فرق در حد فرق atmega 8 با atmega 16 هه چون fpga فقط به یه حافظه جدا نیاز داره وگرنه همه چیزشون دقیقا یکیه از نظر کار کد با این فرق که xc3s400 حدود 200000 گیت داره یه cpld 2000 گیت و نمیشه پروژه های خفن رو باهاش انجام داد و تهش باید رفت سراغ fpga ولی از نظر قیمت قبول دارم