FPGA: gach eolas faoi na sceallóga seo agus a gclárú

Sliseanna FPGA

An Tá níos mó agus níos mó éilimh ar FPGAnna sna hamanna deireanacha. Fiú amháin le haghaidh feidhmchlár gairmiúil úsáidtear na sceallóga seo go minic, ach freisin le haghaidh DIYers agus déantóirí atá ag iarraidh ciorcad scoite a chur i bhfeidhm taobh istigh de sliseanna leis na buntáistí uile a thugann sé sin le tuiscint. Níl sé saor nó éasca monarcha a fháil chun do leagan amach nó do phatrúin a sheoladh agus sliseanna saincheaptha a mhonarú duit.

Is fíor go gceadaíonn roinnt teilgcheártaí sliseoga a dhéanamh nó sliseoga ilphróiseála sceallóga a dhéanamh ó dhaoine aonair nó ó ollscoileanna chun iad a thástáil. Bíonn sé deacair teacht ar na cineálacha monarchana seo, mar a deirim, de ghnáth bíonn siad thar lear agus ní bhíonn siad saor. Tar éis tamaill, seoltar samplaí de do sceallóga chuig an seoladh comhaontaithe, ach níl siad i gceannas orthu seo a thástáil nó a sheiceáil go n-oibríonn siad. Braitheann sé go léir ar do dhearadh ...

a réiteach eile air sin is ea FPGA a cheannach agus cibé rud a theastaíonn uait a chur i bhfeidhm taobh istigh den sliseanna a chlárú ...

Cad is FPGA ann?

 

Cealla in-ríomhchláraithe

Seasann FPGA le haghaidh Eagar Geata In-ríomhchláraithe Allamuigh. Is gléasanna digiteacha nó sceallóga iad is féidir a chumrú le gur féidir aon rud a chur i bhfeidhm go praiticiúil. Is é sin, i bhfocail eile, is sliseanna bán é inar féidir leat "scríobh." Ciallaíonn sé sin gur féidir leat LAP, cuimhne, rialtóir, aon loighic, srl a chur i bhfeidhm, oibríocht an-tapa a bhaint amach agus na buntáistí uile a bhaineann lena chomhtháthú i sliseanna agus ní le heilimintí leictreonacha.

Ba iad Ross Freeman agus Bernard Vonderschmitt, comhbhunaitheoirí Xilinx, na daoine a chum an FPGA i 1984. Rinne siad é mar éabhlóid ar sceallóga CPLD an ama sin. Bhí roinnt easnaimh sna sceallóga ríomhchláraithe CPLD a réitigh na dearaí nua FPGA agus ó shin i leith tá siad ag teacht chun cinn go dtí seo.

Tá margadh FPGA chomh torthúil is maith le cuideachtaí Intel, Xilinx, Altera, Loighic Thapa, Laitíse, srl., tá go leor infheistithe acu chun FPGAnna níos fearr a fhorbairt agus timpeallachtaí cláraithe nó IDEanna leabaithe dóibh freisin. Ar an gcaoi sin ardáin an-mhaith a sholáthar chun tasc na bhforbróirí nó na ndéantóirí a éascú.

Faoi láthair ní amháin go soláthraíonn na déantúsóirí sliseanna in-ríomhchláraithe, ach cuimsíonn siad freisin go leor eilimintí cúnta chun níos mó féidearthachtaí a thabhairt d’fhorbróirí. Mar shampla, cuimsíonn siad cealla cuimhne splanc, cealla cuimhne SDRAM, agus mar sin de.

Cén úsáid a bhaintear astu?

IDE chun FPGA a chlárú

Mar sin, is féidir le FPGA a bheith cosúil le ASIC ach sin is féidir linn a roghnú cad a bheidh. Mar shampla, d’fhéadfaimis cód a chruthú chun é a ríomhchlárú agus é a iompú ina LAP, GPU, adder, rialtóir cuimhne, nó aon chiorcad loighic eile a chuirtear i bhfeidhm ar sliseanna amháin.

Tá na féidearthachtaí go leor gan deireadh. Go deimhin, molaim duit cuairt a thabhairt ar an suíomh Gréasáin opencores.org, suíomh atá tiomnaithe do iliomad tionscadal crua-earraí saor in aisce a thairiscint. Gheobhaidh tú cóid i VHDL, Verligo, srl., Le haghaidh RAM, LAP, GPU, rialaitheoirí, ALUanna, FPUanna, díchódóirí, agus fada srl..

Conas a chláraítear é?

Ríomhchláraitheoir do FPGA

Chun FPGA a chlárú is féidir linn é a dhéanamh ón gcóras oibriúcháin is fearr linn, mar GNU / Linux, Windows agus MacOS, cé gur cinnte go bhfuil níos mó timpeallachtaí forbartha ann do Windows. De ghnáth, tairgeann na cuideachtaí céanna a dhéanann an FPGA a IDE an-iomlán le bheith ag obair leis agus cá bhfaighidh tú na huirlisí go léir a theastaíonn uait sa tsraith bhogearraí céanna.

Beidh an Sliseanna nó bord FPGA agus an cábla nó an ríomhchláraitheoir riachtanach trínar féidir leat an FPGA a nascadh le do ríomhaire chun an cód scríofa a chur ar aghaidh chuig an FPGA agus mar sin tá sé cláraithe. Sin rud cosúil leis an méid a dhéanann tú le bord Arduino, agus an clár Arduino IDE á scríobh agat i gcuimhne ríomhchláraithe an mhicrea-rialaitheora.

Is i gcás an FPGA atá againn ach maitrís nó sraith de chomhpháirteanna tosaigh mar chealla cuimhne, AGUS geataí, NÓ, NÍL, Smeach-flops, agus eile. buneilimintí nó bloic leictreonaice digití gur féidir linn a úsáid. Leis an gclár scríofa is é atá á dhéanamh againn ná an bealach ina ndéanfar na bloic riachtanacha seo a ghrúpáil le chéile chun an ciorcad beag a theastaíonn uainn a chruthú, mar shampla ALU.

Is é sin, má chláraíonn muid adder inár IDE, na bloic is gá chun an breiseán seo a chur i bhfeidhm tá siad chun nasc a dhéanamh ar an mbealach ceart taobh istigh den FPGA ionas go n-oibreoidh an sliseanna mar bhreiseán. Ceart simplí? Go ginearálta, úsáidtear roinnt modhanna chun an ríomhchlárú seo a dhéanamh ar leibhéal fisiceach, mar shampla cuimhní cinn nó fiúsanna chun nasc buan a dhéanamh sa chás sin.

Braithfidh an luas a bhfeidhmíonn siad minicíocht clog a bhfuil oibreacha ceannaithe againn ag an FPGA. Mar shampla, is gnách go n-oibríonn na cinn is bunúsaí ag 50 Mhz, déanfaidh daoine eile amhlaidh ag minicíochtaí i bhfad níos airde. I gcás FPGA 50 Mhz, ciallaíonn sé sin go n-oibreoidh sé ag ráta 50.000.000 uair in aghaidh an tsoicind. Má leanaimid ar aghaidh leis an mbreiseán a thug mé mar shampla, beidh tú in ann an méid suimeanna sin a dhéanamh in aon soicind ...

Ag leanúint ar aghaidh le téama An clársceidealúNuair a bheidh a fhios againn gur féidir leat cód a scríobh mar a dhéanfaimis san Arduino IDE nó aon chlár eile a fhorbairt, agus féachaint conas a dhéantar é ar leibhéal na crua-earraí, déarfaidh mé nach bhfuil sé i ndáiríre ag clárú mar sin. Ina ionad sin is tuairisc crua-earraí é. Go deimhin, úsáidtear teangacha tuairiscithe crua-earraí mar VHDL, Verilog, srl.

le déantar cur síos ar an gclár sin ar leibhéal loighciúil cad a dhéanann an ciorcad beag ba mhaith linn a chur i bhfeidhm. Agus ansin téann sé chuig an FPGA. Cé go bhfuil sé fíor go gceadaíonn roinnt ardáin do chláir i dteangacha cláir mar C a bheith in ann LAP a chur i bhfeidhm sa FPGA agus ansin cláir a ghiniúint le luchtú isteach sa chuimhne agus a phróiseáil ag an bpróiseálaí sin.

Comhtháthú le Arduino

FPGA Arduino

Úsáidtear FPGAnna ar leithligh de ghnáth, ach is fíor go bhfuil go leor uirlisí agus trealamh ar an margadh a fhágfaidh go mbeidh sé níos éasca do shaol a chomhtháthú FPGA leis an ardán Arduino. Sampla de bhord chun FPGAnna a thabhairt chuig do thionscadail le Arduino is ea MKR Vidor 4000, cé go bhfuil cinn eile ann.

MKR Vidor 4000 is bord é le trí sceallóg. Is FPGA ceann acu, go sonrach Cioclón Intel 10. Tá sceallóga eile ann freisin le haghaidh nascacht Bluetooth LE nó ísealchumhachta agus comhoiriúnacht WiFi freisin. Comhlánú maith chun feidhmiúlachtaí nascachta a sholáthar do Arduino agus a bheith in ann na rudaí a theastaíonn uait sa FPGA a chur i bhfeidhm.

Leis tá tú a crua-earraí inúsáidte, cumraithe agat féin chun na críche is mian leat. Tugann sé sin féidearthachtaí gan deireadh.


Cloíonn ábhar an ailt lenár bprionsabail eitic eagarthóireachta. Chun earráid a thuairisciú cliceáil anseo.

Bí ar an chéad trácht

Fág do thrácht

Ní thabharfar do sheoladh r-phoist a fhoilsiú. Réimsí riachtanacha atá marcáilte le *

*

*

  1. Freagrach as na sonraí: Miguel Ángel Gatón
  2. Cuspóir na sonraí: SPAM a rialú, bainistíocht trácht.
  3. Legitimation: Do thoiliú
  4. Na sonraí a chur in iúl: Ní chuirfear na sonraí in iúl do thríú páirtithe ach amháin trí oibleagáid dhlíthiúil.
  5. Stóráil sonraí: Bunachar sonraí arna óstáil ag Occentus Networks (EU)
  6. Cearta: Tráth ar bith is féidir leat do chuid faisnéise a theorannú, a aisghabháil agus a scriosadh.