مقدمه

ساختار کلی   FPGA

مقایسه FPGA با MPGA

مراحل پیاده سازی یک طرح بر روی F PGA

جایگزینی و سیم کشی اتصالات داخلی

انواع متفاوت معماری های F PGA

معیارهای اساسی انتخاب واستفاده ازF PGA

تکنولوژی های مختلف برنامه ریزی

استفاده از S RAM

استفاده از Anti_Fuse

استفاده از تکنولوژی های گیت شناور( E EPROM, EPROM  )

معماری بلوکهای منطقی

اثر معماری بلوکهای منطقی بر کارایی F PGA

معماری اتصالات قابل برنامه ریزی

تراشه های قابل بر نامه ریزیCPLD

مقایسه FPGA ها و CPLD ها

انواع PLD ها

مقایسه معماری CPLD ها و FPGA ها

مقایسه CPLD ها و FPGA از نظر اتصالات داخلی

بهره برداری از گیت های منطقی

تکنولوژی ساخت تراشه

زبان توصیف سخت افزاری AHDL

نمادها

اسامی در AHDL

گروهها

محدوده و زیر محدوده گروهها

عبارات بولی

عملگرهای منطقی

عملگرهای حسابی

مقایسه گرها

حق تقدم در عملگرهای بولی و مقایسه گرها

گیتهای استاندارد(ساده)

بافر TRI

ماکروفانکشن ها

پورتها

نگاهی گذرا به VHDL

ویژگیهای زبان VHDL

دستورات زبان VHDL

مراحل پیاده‌سازی برنامه‌های  VHDL در FPGA

 مقدمه:

امروزه  با پیشرفت در زمینه ساخت قطعات قابل برنامه ریزی در روشهای طراحی  سخت افزار تکنولوژی V LSIجایگزین SSI شده است.رشد سریع الکترونیک سبب شده است تا امکان طراحی با مدارهای مجتمعی فراهم شود که درآنها استفاده از قابلیت مدار مجتمع با تراکم بالا و کاربرد خاص نسبت به سایر کاربردهای ان اهمیت بیشتری دارد. از اینرواخیرا مدارهای مجتمع با کاربرد خاص(  Integrated Circuit (Application  Specific به عنوان راه حل مناسبی مورد توجه قرار گرفته است(ASIC) وروشهای متنوعی در تولیداین تراشه ها پدیدآمده است.در یک جمع بندی کلی مزایای طراحی به روش A SIC عبارت است از :

          ·  کاهش ابعاد و حجم سیستم

          ·  کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان سیستم که این امر ناشی ازآن است که بخش بزرگی از یک طرح به داخل تراشه منتقل میشود وسبب کاهش زمان ، هزینه مونتاژ راه اندازی ونگهداری طرح می شود و در نتیجه قابلیت اطمینان بالا میرود.

          ·  کاهش مد ت زمان  طراحی وساخت وعرضه به بازار

          ·  کاهش توان مصرفی ,نویز واغتشاش

          ·  حفاظت از طرح:سیستم هایی مه با استفاده از تراشه های استاندارد ساخته می شوند به علت وجود اطلاعات کامل در مورد این تراشه ها به راحتی از طریق مهندسی معکوس قابل شناسایی و مشابه سازی هستند.در عین حال امنیت طرح در تجارت از اهمیت زیادی بر خوردار است و اکثر طراحان مایلند تا از این بابت اطمینان حاصل کنند .

اولین تراشه قابل برنامه ریزی که به بازار عرضه شد ، حافظه های فقط خواندنی برنامه پذیر PROM)) بود که خطوط آدرس به عنوان ورودی وخطوط داده به عنوان خروجی این تراشه ها تلقی می شد. PROM شامل  دسته ای از گیتهای  AND ثابت شده(غیر قابل برنامه ریزی ) که به صورت رمز گشا بسته شده اند و نیز یک ارایه O R قابل برنامه ریزی  است.

از آنجایی که PROM دارای قابلیت های لازم برای پیاده سازی مدارهای منطقی نمی باشد، از این تراشه ها بیشتر به عنوان حافظه های قابل برنامه ریزی استفاده می شود.

این قطعات دارای دو آرایه قابل برنامه  ریزی AND,OR هستند .در سال ۱۹۲۰ Philips, ساختار PLA  را به بازار عرضه کرد که دواشکال ان  هزینه گران ساخت ان وسرعت کم آن بود.

شرکت Memories   Monolitic  برای پوشش دادن اشکالات PLA ساختار آرایه قابل  برنامه ریزی منطقی PAL را به بازار عرضه کرد. PAL شامل  یک آرایه AND قابل برنامه ریزی و یک OR تثبیت شده است.

دانلود فایل