معرفی FPGA
WWW.DSPCORE.IR :read:
فن آوری آرایه سوئیچ فیوزهای قابل برنامهریزی چند باره، انقلابی نوین را در عرصه طراحی دیجیتال به وجود آورد که مفهوم طراحی دیجیتال را دچار تحولی عظیم در عرصههای دیدگاه معماری، حجم طراحی، سرعت و نوع نگرش به طراحی دیجیتال نموده است. طوری که امروزه FPGAها (آرایههای گیتی قابل برنامهریزی میدانی) یک بوم نقاشی سفید را در اختیار طراح قرار میدهند که به او اجازه میدهد تا طراحی دیجیتال خود را آنچنان که میخواهد و با هر حجم و پیچیدگی لازم، طراحی و سپس به جای انتخاب IC های استاندارد و جدا از هم و کنار هم قراردادن آنها در روی یک مدار و وصل کردن آنها از طریق یک بورد مدار چاپی، با استفاده از یکی از زبانهای توصیف سختافزاری نظیر VHDL ، هر یک از قطعات دیجیتالی مورد نیاز را نوشته و با وصل کردن نرمافزاری آنها، سرانجام فایل کامپایل شده نهایی را از طریق یک رابط سختافزاری بر روی یک بسته سختافزاری خام با تعداد پایههای مورد نیاز برنامهریزی کرده و از این IC جدید "خود ساخته" استفاده کند. FPGAها نسل جدید مدارهای مجتمع دیجیتال قابل برنامه ریزی هستند که عبارت FPGA از سر کلمههای Field Programmable Logic Gate Array گرفته شده است. سرعت اجرای توابع منطقی درFPGA ها بسیار بالا و در حد نانو ثانیه است. اگر بخواهیمFPGA ها را به طور ساده تشریح کنیم، عبارت است از یک تراشه که از تعداد بالایی بلوکهای منطقی ، خطوط ارتباطی و پایه های ورودی/ خروجی تشکیل شده است که به صورت آرایه ای در کنار یکدیگر قرار دارند. خطوط ارتباطی که وظیفهء آنها ارتباط بین بلوک های منطقی است از سوئیچهای قابل برنامهریزی تشکیل شدهاند. این سوئیچها بسته به نوعی که دارند، برخی تنها یکبار برنامهریزی هستند و برخی به تعداد دفعات زیادی برنامهریزی میشوند.
بلوکهای منطقی نیز دارای انواع مختلفی هستند که عموما توسط المانی پایه، تمامی توابع منطقی را ایجاد می کنند. به عنوان مثال بلوکهای منطقی در خانواده ACT-1 از شرکت Actel ، با پایهء مالتی پلکسری عمل میکنند. به این معنا که توسط مالتی پلکسر، توانایی ایجاد توابع منطقی مختلف را دارند .
البته تعداد ورودیهای هر بلوک منطقی متفاوت است و به نوع FPGA مربوط می شود. به عنوان مثال بلوک های منطقی در خانوادهء ACT-1، از نوع 8 ورودی است. البته در برخی موارد به بلوکهای منطقی سلولهای منطقی نیز گفته می شود. بلوک دیاگرام یک FPGA به طور ساده در شکل زیر نشان داده شده است.
WWW.DSPCORE.IR
WWW.DSPCORE.IR :read:
فن آوری آرایه سوئیچ فیوزهای قابل برنامهریزی چند باره، انقلابی نوین را در عرصه طراحی دیجیتال به وجود آورد که مفهوم طراحی دیجیتال را دچار تحولی عظیم در عرصههای دیدگاه معماری، حجم طراحی، سرعت و نوع نگرش به طراحی دیجیتال نموده است. طوری که امروزه FPGAها (آرایههای گیتی قابل برنامهریزی میدانی) یک بوم نقاشی سفید را در اختیار طراح قرار میدهند که به او اجازه میدهد تا طراحی دیجیتال خود را آنچنان که میخواهد و با هر حجم و پیچیدگی لازم، طراحی و سپس به جای انتخاب IC های استاندارد و جدا از هم و کنار هم قراردادن آنها در روی یک مدار و وصل کردن آنها از طریق یک بورد مدار چاپی، با استفاده از یکی از زبانهای توصیف سختافزاری نظیر VHDL ، هر یک از قطعات دیجیتالی مورد نیاز را نوشته و با وصل کردن نرمافزاری آنها، سرانجام فایل کامپایل شده نهایی را از طریق یک رابط سختافزاری بر روی یک بسته سختافزاری خام با تعداد پایههای مورد نیاز برنامهریزی کرده و از این IC جدید "خود ساخته" استفاده کند. FPGAها نسل جدید مدارهای مجتمع دیجیتال قابل برنامه ریزی هستند که عبارت FPGA از سر کلمههای Field Programmable Logic Gate Array گرفته شده است. سرعت اجرای توابع منطقی درFPGA ها بسیار بالا و در حد نانو ثانیه است. اگر بخواهیمFPGA ها را به طور ساده تشریح کنیم، عبارت است از یک تراشه که از تعداد بالایی بلوکهای منطقی ، خطوط ارتباطی و پایه های ورودی/ خروجی تشکیل شده است که به صورت آرایه ای در کنار یکدیگر قرار دارند. خطوط ارتباطی که وظیفهء آنها ارتباط بین بلوک های منطقی است از سوئیچهای قابل برنامهریزی تشکیل شدهاند. این سوئیچها بسته به نوعی که دارند، برخی تنها یکبار برنامهریزی هستند و برخی به تعداد دفعات زیادی برنامهریزی میشوند.
بلوکهای منطقی نیز دارای انواع مختلفی هستند که عموما توسط المانی پایه، تمامی توابع منطقی را ایجاد می کنند. به عنوان مثال بلوکهای منطقی در خانواده ACT-1 از شرکت Actel ، با پایهء مالتی پلکسری عمل میکنند. به این معنا که توسط مالتی پلکسر، توانایی ایجاد توابع منطقی مختلف را دارند .
البته تعداد ورودیهای هر بلوک منطقی متفاوت است و به نوع FPGA مربوط می شود. به عنوان مثال بلوک های منطقی در خانوادهء ACT-1، از نوع 8 ورودی است. البته در برخی موارد به بلوکهای منطقی سلولهای منطقی نیز گفته می شود. بلوک دیاگرام یک FPGA به طور ساده در شکل زیر نشان داده شده است.
WWW.DSPCORE.IR
