Tư vấn tuyển sinh

KỸ SƯ ĐIỆN

Mảng cổng lập trình trường là các chip logic kỹ thuật số có thể lập trình được, có nghĩa là bạn có thể sử dụng chúng để lập trình hầu hết các chức năng của bất kỳ thiết kế kỹ thuật số nào. Có rất nhiều tài liệu về fpga trên trang web, nhưng ở đây tôi muốn bạn chú ý đến tên của nó. Tôi thấy mọi người trên trang web dịch từ trường này sang trường khác. Nhưng đó không phải là trường hợp ở đây. Trường cho biết nơi chip được sử dụng. Trường có thể lập trình có nghĩa là nó có thể được lập trình trong trường của người dùng, trong khi một số chip phải được lập trình trong nhà máy. FPGA bao gồm một mảng (ma trận hoặc mảng) các phần tử có thể lập trình được, vì vậy nó được gọi là mảng cổng có thể lập trình được.

Bộ nhớ tĩnh dựa trên fpga đầu tiên (thường được gọi là SRAM dựa trên fpga) được wahlstrom đề xuất vào năm 1967. Sau đó xilinx tung ra phiên bản thương mại của fpga vào năm 1984. Bây giờ nó bao gồm một tập hợp các khối logic có thể định cấu hình (clbs) và đầu vào i / o (đầu vào / đầu ra). Chip fpga đầu tiên chứa 64 clb và 58 i / os. Ngày nay, FPGA có thể chứa khoảng 330.000 clb và khoảng 1100 i / os. Hầu hết các sản phẩm FPGA trên thị trường hiện nay đều dựa trên công nghệ SRAM, và hai nhà sản xuất lớn nhất là xilinx và altera. Có những nhà sản xuất khác sản xuất FPGA, nhưng cho các mục đích đặc biệt (atmel, actel, lattice, siliconblue, ..).

Bạn đang xem: Fpga xilinx là ngành học gì

Kiến trúc cơ bản của fpga bao gồm 3 thành phần chính: khối logic có thể định cấu hình lại, khối logic có thể định cấu hình (clb) thực hiện các chức năng logic; kết nối nội bộ, kết nối liên kết có thể lập trình được, được sử dụng để kết nối các clb nội bộ và i / Đầu vào và đầu ra của khối o; khối i / o cung cấp giao tiếp giữa các thiết bị ngoại vi và các tín hiệu nội bộ.

Dưới đây là một chip fpga điển hình và các khối của nó.

Cấu trúc cơ bản của fpga

1. Các khối logic có thể cấu hình lại.

Mục đích của lập trình khối logic trong FPGA là cung cấp các phần tử lưu trữ và tính toán cơ bản được sử dụng trong các hệ thống kỹ thuật số. Các phần tử logic cơ bản bao gồm các mạch tổ hợp có thể lập trình, flip-flops hoặc chốt. Ngoài khối logic cơ bản đó, nhiều chip FPGA ngày nay bao gồm hỗn hợp các khối khác nhau, một số trong số đó chỉ được sử dụng cho các chức năng cụ thể, chẳng hạn như khối bộ nhớ chuyên dụng, bộ nhân) hoặc bộ ghép kênh. Tất nhiên, tất cả các khối logic đều sử dụng cấu hình bộ nhớ để điều khiển chức năng cụ thể của từng phần tử trong khối đó.

2. Kết nối có thể lập trình.

Các liên kết trong fpga được sử dụng để liên kết các khối logic và i / o với nhau để tạo thành một thiết kế. Nó bao gồm bộ ghép kênh, bóng bán dẫn và cổng đệm ba trạng thái. Thông thường, các bóng bán dẫn và bộ ghép kênh được sử dụng trong các thành phần logic để kết nối các phần tử logic với nhau và cả ba đều được sử dụng trong cấu trúc dây dẫn bên trong fpga. Một số FPGA cung cấp nhiều kết nối đơn giản giữa các khối logic, trong khi những FPGA khác cung cấp ít kết nối hơn, do đó việc định tuyến phức tạp hơn.

Tham khảo: Toán văn địa là khối gì? Xét tuyển được những ngành nào?

3. Khối i / o có thể lập trình.

i / o cung cấp giao tiếp giữa các khối logic và kiến ​​trúc định tuyến tới các thành phần bên ngoài. Một trong những vấn đề quan trọng nhất khi thiết kế kiến ​​trúc i / o là chọn tiêu chuẩn nguồn và điện áp tham chiếu nào để hỗ trợ.

Theo thời gian, kiến ​​trúc fpga cơ bản đã được phát triển thêm bằng cách thêm các khối chức năng lập trình đặc biệt như bộ nhớ trong (khối ram), logic số học (alu), hệ số nhân, dsp-48 và thậm chí cả bộ vi xử lý nhúng. Yêu cầu ứng dụng đối với tài nguyên. Do đó, nhiều FPGA ngày nay có nhiều tài nguyên hơn các FPGA trước đây.

Ngôn ngữ mô tả phần cứng.

Các ngôn ngữ mô tả phần cứng thường được sử dụng để lập trình fpga bao gồm vhdl, Verilog, systemc và handle-c. Được phát triển như các tiêu chuẩn công nghiệp, vhdl và Verilog là hai trong số những ngôn ngữ phổ biến nhất hiện nay. Tôi không thể tự giới thiệu bất kỳ ngôn ngữ nào, nhưng chắc chắn xilinx ise và altera quartus đều hỗ trợ vhdl và Verilog.

Nếu bạn chưa quen với lập trình c hoặc bất kỳ ngôn ngữ nào khác, chương trình cổ điển là in từ “hello world” trên màn hình. Dưới đây là một chương trình được viết bằng c và Verilog để giải quyết vấn đề này để cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về Verilog.

mã c:

void main (void) {

Tham khảo: Ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện – Điện tử

printf (“Xin chào Thế giới”);

get ();

}

mã xác minh:

Bắt đầu

$ display (“Xin chào Thế giới”);

# 10 $ Hoàn tất;

Kết thúc

Mô-đun kết thúc

… tiếp tục

Xem thêm: Du học Hàn Quốc ngành phim truyền hình vô cùng triển vọng

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button