00:00 / 00:00
1.8x
1.4x
1.0x
0.7x
HD SD
HD
SD
ثبت‌نام رایگان
  • دسترسی به 12 جلسه نمونه از دوره
  • دسترسی به 12 جلسه نمونه از دوره
  • عضویت در تالار گفت‌وگوی دوره
  • اضافه شدن دوره به پروفایل
فقط محتوا
  • دسترسی کامل و نامحدود به محتوای دوره
  • تمام قابلیت‌‌های پلن رایگان
    +
  • دسترسی کامل و نامحدود به محتوای دوره
479,000 تومان
دوره کامل
  • دسترسی به تمام قابلیت‌های دوره
  • تمام قابلیت‌های پلن محتوا
    +
  • گواهی‌نامه مکتب‌خونه
  • پروژه محور
  • تمرین و آزمون
  • تالار گفتگو
  • تسهیل استخدام
569,000 تومان
00:00 / 00:00
1.8x
1.4x
1.0x
0.7x
HD SD
HD
SD
مکتب‌خونه مکتب‌خونه

آموزش FPGA پیشرفته

دوره‌های مکتب‌پلاس
76 ساعت
98٪ (129 رای)

کاربرد FPGAها چیست؟

FPGA ها برای ایجاد یک سیستم با انعطاف پذیری و کارآیی بالا مورد نیاز می‌باشند. FPGA ها با ارائه یک معماری برنامه پذیر، قیمت پایین و زمان راه اندازی اندک و مهم تر از همه، ایجاد امکان پردازش موازی مشکلات متعدد مهندسین و طراحان مدارات دیجیتال را رفع نموده اند. از دیگر مزایای استفاده از FPGA ها در طراحی‌ها، می‌توان به سرعت بالای پردازش و فرکانس کاری بسیار بالای آن ها اشاره کرد. FPGA ها در حوزه‌های گسترده ای از جمله پردازش سیگنال، پردازش تصویر، سیستم‌های انتقال داده­‌های دیجیتال، سیستم‌های مخابراتی، سیستم‌های جنگ الکترونیک، سیستم‌های بی­سیم، سیستم‌های راداری و سیستم‌های مختلف کنترلی به کار برده می‌شوند.

هدف از دوره آموزشی FPGA پیشرفته چیست؟

هدف از دوره آموزشی FPGA پیشرفته آشنایی با معماری داخلی FPGAها، نحوه برنامه‌­ریزی و استفاده از آن‌ها، بهینه­‌سازی برنامه­‌ها، شبیه‌سازی برنامه‌­ها، معرفی ابزارهای مورد استفاده جهت کار با تراشه­‌های FPGA و استفاده از تراشه‌­ها در پروژه­‌های جدی با نرخ بالا و حجم پردازش سنگین است. 

دوره آموزش FPGA پیشرفته مناسب چه کسانی است؟

این دوره ها برای کسانی که علاقمند به کار در حوزه­‌های مختلف مرتبط در ایران و یا خارج از کشور هستند، مناسب است. همچنین دانشجویانی که در زمینه­‌های تحقیقاتی مشغول هستند می­ توانند از مفاهیم گفته شده استفاده نمایند. بطور کل یکی از قدرتمندترین تراشه‌هایی که امروزه در کاربردهای مختلف الکترونیکی، مخابراتی و کنترل مورد استفاده شرکت های بزرگ دنیا و ایران است، تراشه­‌های FPGA است که با فراهم آوردن بسترهایی برای پردازش سیگنال، قابلیت‌های مورد استفاده در پردازنده‌­ها و... در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

بعد از فراگیری دوره آموزش FPGA پیشرفته در مکتب‌خونه چه مهارت­‌هایی کسب خواهید کرد؟

این دوره آموزشی در ادامه مباحث دوره FPGA مقدماتی ارائه می‌شود. در دوره مقدماتی به مفاهیم اساسی مربوط به معماری FPGAها، مقایسه آن‌ها با دیگر پردازنده‌­ها، ساختارهای برنامه‌­نویسی موجود برای FPGAها، فرآیند شبیه­‌سازی و پیاده­‌سازی آن‌ها پرداخته می‌­شود و در دوره پیشرفته فرآیند مورد استفاده جهت اجرای محاسبات پردازشی، بهینه­‌سازی کدها در پروژه ­های با نرخ بالا یا محدودیت‌های سطح مصرفی یا توان مصرفی، روند کوانتیزاسیون و انکدینگ مورد استفاده در الگوریتم‌های پردازشی و مباحث مربوط با هسته­‌های پردازشی تشریح خواهند شد.

سرفصل‌های دوره آموزش FPGA پیشرفته

فصل اول: نمایش fixed-point و اثرات آن در محاسبات
17:32 ساعت
04:51
Combined Shape Created with Sketch. 25 جلسه
بارم:
24%
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به بررسی نمایش ممیز ثابت و اثرات آن در پیاده‌­سازی‌های سخت‌­افزاری پرداخته می‌­شود. اثرات سرریز، نویز کوانتیزاسیون، پدیده‌­های غیرخطی ایجاد شده، limit-cycle و... مورد بررسی قرار می‌­گیرد و اثرات آن در برخی از پردازش‌های دیجیتال تشریح شده، نحوه مدل‌سازی سطح بالای کوانتیزاسیون، روش محاسبه مقدار توان آن و همچنین روش‌های مقابله با خرابی‌های ایجاد شده توسط کوانتیزاسیون مورد بررسی قرار می‌گیرد. نهایتا در مثال‌هایی با استفاده از زبان VHDL تعدادی از الگوریتم‌های پردازشی (که از نمایش ممیز ثابت برای محاسبات آن استفاده شده) تحلیل و بررسی می‌­شوند.

نمایش Sign/Magnitude و 2s-Complement
"15:23
نمایش fixed-point و اثرات آن
"25:49
مروری بر ساختارهای متداول فیلترهای دیجیتال و بررسی آن‌ها به لحاظ کوانتیزاسیون
"30:48
راه حل جلوگیری از Overflow، Scaling با استفاده از نرم‌ها
"24:21
مدل‌سازی نویز کوانتیزاسیون، در نظر گرفتن مشخصات آماری چند نوع کوانتایزر از نوع fixed-point
"18:14
پدیده limit cycle و اثرات آن
"13:05
پروژه اول: بررسی ساختارهای limit cycle free

 (الزامی)

12.2%
     
"120:00
معرفی ابزار fdatool در MATLAB و معرفی ابزارهای کوانتیزاسیون فیلترهای دیجیتال
"16:00
بررسی اثرات خطای کوانتیزاسیون بر روی یک فایل صوتی
"11:31
بررسی اثر کوانتایزرهای Rounding و Truncation در محیط MATLAB
"11:29
بررسی اثر Overflow در محیط MATLAB
"10:34
بررسی اثر Limit Cycle و چند مثال از اثرات fixed-point در محیط MATLAB
"13:53
پروژه دوم: شبیه‌سازی یک AGC با در نظر گرفتن محاسبات fixed-point

 (الزامی)

14.3%
     
"120:00
حذف اختلال از یک سیگنال صوتی مختل‌شده توسط نویز تک تون و بررسی اثر کوانتیزاسیون ضرایب در فیلترهای FIR و IIR
"13:38
بررسی اثر Scaling برای یک فیلتر IIR در محیط MATLAB
"09:50
مثالهایی از VHDL (مولد تابع آشوب Lorenz، ضرب‌کننده مختلط)
"16:39
مثال‌هایی از VHDL (Rounding، فیلتر IIR)
"10:11
پروژه سوم: پیاده‌سازی AGC با استفاده از زبان VHDL

 (الزامی)

18.4%
     
"150:00
پروژه چهارم: پیاده‌ سازی الگوریتم Goertzel

 (الزامی)

22.4%
     
"180:00
مثال‌هایی از VHDL (محاسبه MAC، فیلتر Moving Average، فیلتر FIR)
"23:05
مثال‌هایی از VHDL (محاسبه لگاریتم)
"14:44
مثال‌هایی از VHDL (شبکه عصبی Feedforward، فیلتر Lattice)
"12:37
پروژه پنجم: محاسبه جذر بصورت fixed-point در MATLAB و VHDL

 (الزامی)

22.4%
     
"180:00
کوئیز اول
10.2%
     
"11:00
اسلایدهای دوره
"00:04
فصل دوم: آشنایی با دیگر روش‌های متداول نمایش اعداد
15:36 ساعت
02:21
Combined Shape Created with Sketch. 15 جلسه
بارم:
26%
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به مرور برخی از دیگر روش‌های پرکاربرد نمایش اعداد نظیر نمایش ممیز شناور، نمایش در حوزه میدان گالوا و... پرداخته می­‌شود. در ابتدای این فصل روند نمایش اعداد توضیح داده می‌­شود. سپس کاربردهای هر روش بیان می­‌شود و به مزایا و معایب آنها اشاره شده و در نهایت در برخی از مثال‌ها نحوه استفاده از این نمایش‌ها تشریح می‌­گردد.

معرفی نمایش floating-point - بخش اول
"13:04
معرفی نمایش floating-point - بخش دوم
"11:25
کد VHDL مرتبط با تبدیل fixed-point به floating-point
"16:31
محاسبات floating-point
"12:43
کد VHDL مرتبط با ضرب floating-point
"13:05
معرفی IP Core مرتبط با محاسبات floating-point
"16:58
استفاده از IP Core مرتبط با محاسبات floating-point
"12:20
پروژه ششم: محاسبات یک فیلتر به صورت floating-point در MATLAB و VHDL

 (الزامی)

20.8%
     
"180:00
معرفی نمایش Canonic Signed Digit
"13:46
پروژه هفتم: استفاده از CSD در پیاده‌سازی ساختار Farrow

 (الزامی)

20.8%
     
"180:00
معرفی میدان محدود
"17:12
برخی از محاسبات میدان محدود
"14:21
پروژه هشتم: برنامه انکدر Reed-Solomon

 (الزامی)

20.8%
     
"180:00
پروژه نهم: پیاده‌سازی FFTی 8 نقطه‌ای با روش SDF

 (الزامی)

28.3%
     
"240:00
کوئیز دوم
9.4%
     
"15:00
فصل سوم: معرفی برخی از IP coreهای موجود در Xilinx
23:33 ساعت
03:54
Combined Shape Created with Sketch. 22 جلسه
بارم:
26%
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به معرفی برخی از هسته‌­های موجود در نرم‌­افزارهای شرکت Xilinx پرداخته می‌­شود. این هسته‌­ها یا IP coreها به صورت آماده در اختیار کاربرانی که از تراشه­‌های این شرکت استفاده می‌­کنند، قرار گرفته و به آسانی قابل استفاده است. در این فصل برخی از مهمترین و پرکاربردترین هسته­‌های پردازشی شرکت Xilinx معرفی می­‌شوند. الگوریتم‌های آنها با جزییات بیان‌شده و نهایتا در مثال‌هایی از این IP coreها استفاده می‌­شود.

معرفی هسته مدیریت کلاک
"12:54
معرفی حافظه‌های بلوکی در FPGA
"14:14
استفاده از BRAM - بخش اول
"12:15
استفاده از BRAM - بخش دوم
"10:16
محاسبه هیستوگرام یک تصویر در ISE - بخش اول
"27:07
محاسبه هیستوگرام یک تصویر در ISE - بخش دوم
"10:12
پروژه دهم: اعمال یک فیلتر بر روی تصویر

 (الزامی)

23.6%
     
"300:00
معرفی DDS
"21:46
استفاده از DDS در رادار FMCW
"08:43
استفاده از DDS چندکاناله - بخش اول
"16:04
استفاده از DDS چندکاناله - بخش دوم
"08:34
پروژه یازدهم: ساخت یک مدولاتور و دمدولاتور FSK

 (الزامی)

18.9%
     
"240:00
معرفی CORDIC و کاربردهای آن
"15:00
استفاده از CORDIC در حالت Circular Rotation
"16:15
معرفی دیگر مدهای CORDIC در حالت Radix-2
"17:03
برنامه MATLAB مرتبط با CORDIC
"13:19
استفاده از CORDIC در ساخت مدولاتورهای AM-PM-FM
"16:01
تست CORDIC در محیط ISE
"05:46
پروژه دوازدهم: پیاده‌سازی چرخش Givens با استفاده از CORDIC برای یک ماتریس مختلط

 (الزامی)

25.5%
     
"330:00
معرفی DSP48 و کاربردهای آن
"09:03
پروژه سیزدهم: پیاده‌سازی الگوریتم Winograd

 (الزامی)

22.6%
     
"300:00
کوئیز سوم
9.4%
     
"09:00
فصل چهارم: مفاهیم مرتبط با سنتز و بهینه‌سازی کدها
19:31 ساعت
02:49
Combined Shape Created with Sketch. 16 جلسه
بارم:
22%
نمایش جلسات فصل  

در ابتدای این فصل مفهوم سنتز در سخت­‌افزار بیان می‌­شود. در مورد نحوه نوشتن کد خوب به لحاظ قابلیت سنتزپذیری در سخت‌افزار صحبت می‌­شود. نکاتی که در کدنویسی برای جلوگیری از ایجاد پدیده‌­هایی نظیر latch، Glitch و... است، بیان می­‌شود. سپس به تشریح روش‌هایی که برای بهبود کارآیی الگوریتم‌ها، نظیر سرعت، سطح مصرفی و توان مصرفی است، پرداخته می­‌شود. در طول این فصل تلاش بر این است که با بیان روش‌های مختلف و آوردن مثال‌های گوناگون، روند بهینه­‌سازی الگوریتم‌های پردازشی تشریح شود.

بررسی مفهوم سنتز در سخت‌افزار
"20:36
مراحل سنتز و پیاده‌سازی یک طرح
"13:20
دستورات غیرقابل سنتز و ملاحظات مرتبط با سنتز
"21:17
روش‌های مناسب برای کدنویسی
"22:08
پروژه چهاردهم: پیاده‌سازی یک تابع محاسباتی

 (الزامی)

17.8%
     
"210:00
تعاریف مرتبط با سرعت یک طرح در سخت‌افزار
"13:36
استفاده از pipelining برای بهبود throughput
"08:18
Pipeline کردن یک طرح
"10:16
Loop Unrolling و پردازش موازی
"21:51
پروژه پانزدهم: پیاده‌سازی یک تابع بازگشتی به صورت Folded و Unrolled

 (الزامی)

22.2%
     
"240:00
Register Balancing و Resource Sharing
"13:50
مشکلات استفاده از Reset – شروع بحث توان مصرفی
"14:58
کاهش توان مصرفی
"09:01
پروژه شانزدهم: پیاده‌سازی تبدیل FFT به صورت موازی

 (الزامی)

21.1%
     
"240:00
پروژه هفدهم: پیاده‌سازی DCT با استفاده از ساختارهای مختلف

 (الزامی)

27.8%
     
"300:00
کوئیز چهارم
11.1%
     
"12:00

تالار گفت‌وگو

استاد دوره
مهدی آیت مهدی آیت

دکتر مهدی آیت دانش‌­آموخته دکترای رشته برق الکترونیک از دانشگاه علم و صنعت ایران می‌­باشد. ایشان از سال 1387 بطور تخصصی مشغول به کار در حوزه­‌های راداری، جنگ الکترونیک، مخابرات ماهواره و ... هستند. از جمله فعالیت‌های کاری ایشان، انجام یک سری فعالیت‌های تحقیقاتی در حوزه‌­های مخابراتی، همکاری با چند موسسه برای تدریس مباحث پیشرفته پردازش سیگنال، مخابرات و FPGA، مشاوره و همکاری با چند شرکت معتبر در پروژه‌­های ساخت رادار، جنگ الکترونیک و ماهواره و همچنین طراحی این سیستم‌ها می­‌باشد.

درباره گواهینامه
مکتب‌خونه مکتب‌خونه
حد نصاب قبولی در دوره:
80.0 نمره
فارغ‌التحصیل شدن در این دوره نیاز به ارسال تمرین‌ها و پروژه‌های الزامی دارد.

پیش‌نیاز‌های دوره آموزش FPGA پیشرفته

آموزش FPGA مقدماتی
اطلاعات بیشتر

ویژگی‌های دوره آموزش FPGA پیشرفته

Combined Shape1 Created with Sketch. گواهی‌نامه مکتب‌خونه

در صورت قبولی در دوره، گواهی نامه رسمی پایان دوره توسط مکتب‌خونه به اسم شما صادر شده و در اختیار شما قرار می گیرد.

 

مشاهده نمونه گواهینامه

خدمات منتورینگ

خدمات منتورینگ به معنای برخورداری دانشجو از راهنما یا پشتیبان علمی در طول گذراندن دوره می‌باشد. این خدمات شامل پاسخگویی به سوالات آموزشی(در قالب تیکتینگ)، تصحیح آزمون یا پروژه های دوره و ارائه باز خورد موثر به دانشجو می‌باشد.

پروژه محور

این دوره طوری طراحی شده است که محتوای آموزشی دوره حول چند پروژه واقعی و کاربردی هستند تا یادگیری دانشجو در طول دوره به کاربردهای عملی تبدیل شود و به این ترتیب بالاترین سطح یادگیری را فراهم نمایند.

تمرین و آزمون

با قرار گرفتن تمرین ها و آزمون های مختلف در طول دوره، محیطی تعاملی فراهم شده است تا بهره گیری از محتوا و یادگیری بهتر و عمیق تر شود.

تالار گفتگو

شما می توانید از طریق تالار گفتگو با دیگر دانشجویان دوره در ارتباط باشید، شبکه روابط حرفه ای خود را تقویت کنید یا سوالات مرتبط با دوره خود را از دیگر دانشجویان بپرسید.

تسهیل استخدام

در صورت قبولی در دوره، شما می‌توانید با وارد کردن اطلاعات آن در بخش دوره‌های آموزشی رزومه‌ساز «جاب ویژن»، تایید مهارت خود را در قالب اضافه شدن «مدال مهارت» به روزمه آنلاین خود دریافت نمایید. این مدال علاوه بر ایجاد تمایز در نمایش رزومه شما، باعث بالاتر قرار گرفتن آن در لیست انبوه رزومه‌های ارسالی به کارفرما شده و بدین ترتیب شانس شما را برای استخدام در سازمانهای موفق و پر متقاضی افزایش می‌دهد. 

 

مشاهده اطلاعات بیشتر

نظرات  (2 نظر)

سعید
14:03 - 1401/01/11
دانشجوی دوره
تشکر از دکتر آیت عزیز بابت زحماتشون ...
محمدامین
21:40 - 1400/09/08
دانشجوی دوره
ضمن تشکر از مکتبخونه و استاد آیت برای تهیه دو دوره مقدماتی و پیشرفته fpga باید چندتا نکته بگم که این مبحث یکی از بکرترین مباحث در رشته سخت افزار و الکترونیک نه تنها در ایران بلکه در دنیا محسوب میشه و کمتر دوره خوب و جامع ازش میشه دید که روی مباحث پردازش تصویر و برخی الگوریتم های خاص کار کرده باشه و بهش پرداخته باشه به همراه صحت سنجی های متفاوت در نرم افزار متلب که یک ویژگی محسوب میشه نمیخوام بی جا از چیزی تعریف کنم ولی تا به اینجا که هم دوره مقدماتی رو تموم کردم و هم پیشرفته رو کمی گذروندم درکل با تمام کم و کاستی هایی که داشته راضی بودم از این دو دوره مفیدو باعث شد خیلی مباحث جدید رو یاد بگیرم ولی پیشنهادم به کسایی که میخوان شرکت کنن اینه که واقعا باید علاقه مند این مبحث باشید تا بتونید ازش استفاده لازم رو ببرید وگرنه بدون داشتن انگیزه دوره خسته کننده میشه براتون و در اخر هم باز هم ممنون.

سوالات پرتکرار

آیا در صورت خرید دوره، گواهی نامه آن به من تعلق می گیرد؟
خیر؛ شما با خرید دوره می توانید در آن دوره شرکت کنید و به محتوای آن دسترسی خواهید داشت. در صورتی که در زمان تعیین شده دوره را با نمره قبولی بگذرانید، گواهی نامه دوره به نام شما صادر خواهد شد.
آیا گواهی‌نامه‌های دانشگاهی به صورت رسمی و توسط دانشگاه مربوطه صادر می‌شود؟
بله؛ گواهی نامه ها توسط دانشگاه مربوطه و با امضای رئیس دانشگاه یا مسئول مربوطه که حق امضای گواهی نامه ها را دارد صادر می شود و گواهی نامه معتبر دانشگاه است که به اسم هر فرد صادر می شود.
حداقل و حداکثر زمانی که می توانم یک دوره را بگذرانم چقدر است؟
برای گذراندن دوره حداقل زمانی وجود ندارد و شما می توانید در هر زمانی که مایل هستید فعالیت های مربوطه را انجام دهید. برای هر دوره یک حداکثر زمان تعیین شده است که در صفحه معرفی دوره می توانید مشاهده کنید که از زمان خرید دوره توسط شما تنها در آن مدت شما از ویژگی های تصحیح پروژه ها توسط پشتیبان و دریافت گواهی نامه بهره مند خواهید بود.
در صورت قبولی در دوره، آیا امکان دریافت نسخه فیزیکی گواهی نامه دوره را دارم؟
خیر، به دلیل مسائل زیست محیطی و کاهش قطع درختان، فقط نسخه الکترونیکی گواهی‌نامه در اختیار شما قرار می‌گیرد
پس از سپری شدن زمان دوره، به محتوای دوره دسترسی خواهم داشت؟
بله؛ پس از سپری شدن مدت زمان دوره شما به محتوای دوره دسترسی خواهید داشت و می توانید از ویدئوها، تمارین، پروژه و دیگر محتوای دوره در صورت وجود استفاده کنید ولی امکان تصحیح تمارین توسط پشتیبان و دریافت گواهی نامه برای شما وجود نخواهد داشت.

اطلاعات بیشتر

در این آموزش فرآیند Run، Compile و سنتز در محیط نرم‌افزارهای ISE و Vivado انجام می‌شود.

ویژگی‌های نرم‌­افزار ISE و Vivado:

  • این نرم‌­افزارها در بسترهای ویندوز و لینوکس قابل استفاده هستند.
  • این نرم‌­افزارها از قدرتمندترین نرم‌­افزارها در حوزه سنتز و پیاده‌­سازی FPGA در دنیا محسوب می­‌شوند.
  • سایت شرکت Xilinx نسخه‌­های مختلف این نرم‌­افزارها را بصورت رایگان در اختیار کاربران قرار داده است.
  • هسته­‌های پردازشی آماده متنوع، پشتیبانی از زبان‌های برنامه­‌نویسی VHDL و Verilog، امکان دسترسی و تغییر floorplan، قابلیت اضافه‌شدن برخی ابزارهای آن‌ها به نرم‌­افزار قدرتمند MATLAB و ... برخی از ویژگی‌های این نرم‌­افزارها به حساب می‌­آیند.
  • امکان ایجاد بستر ارتباطی با پردازنده‌­ها در سری‌ها جدید تراشه‌­های FPGA بستری ایده‌­آل را برای طراحانی که همزمان سرعت بالای FPGAها و سادگی طراحی با پردازنده­‌ها را به صورت توامان مدنظر دارند، فراهم می‌­آورد.

فواید به کارگیری FPGA

اف پی جی ای یا آرایه و درگاه قابل برنامه ریزی نسبت به دیگر سخت افزارهای مزایا و فواید زیادی دارد که باعث شده است بسیاری از کارشناسان فنی و مهندسی به دنبال آموزش FPGA پیشرفته باشند. FPGA یک تراشه سیلیکونی و مدار مجتمع است که آرایه‌هایی با گیت‌های منطقی داشته و این آرایه‌ها براحتی قابل برنامه ریزی هستند به شکلی که بسیاری از افراد حتی افراد مبتدی نیز می‌توانند از این مدار برای ساخت لوازم الکترونیکی استفاده کنند. FPGA یک صفحه خالی است که به خودی خود کاری انجام نمی‌دهد. FPGA پس از بارگزاری در یک فایل بیتی مانند مدار دیجیتال عمل می‌کنند.

یکی از تفاوت‌های اصلی FPGA با میکرو کنترلرها این است که آنها قابل برنامه ریزی هستند در حالی که میکرو کنترلرها این قابلیت را ندارند. کاربر نه اجازه بازنویسی تنظیمات را دارد و نه قادر است مدارهای دیجیتالی ایجاد کند. برنامه ریزی میکروکنترلرها آسان است و اجتماع آنها نیز وسیع است.

میکرو کنترلرها در واقع مینی رایانه‌های سفارشی هستند که به شکل IC تولید می‌شوند این در حالی است که FPGA تنها بلوک‌های منطقی دارند که می‌توانند به‌وسیله برق سیم کشی شوند. میکروکنترلرها نسبت به FPGA انرژی کمتری مصرف می‌کنند. طبق تحقیقات انجام شده به‌کارگیری FPGA بسیار پر هزینه است و هنگام ساخت هر دستگاهی باید هزینه بیشتری نسبت به میکروکنترلرها کرد. تنظیم و برنامه ریزی FPGA نسبت یه میکروکنترلرها زمان بیشتری برده و میکروکنترلرها برای برنامه‌های ویژه براحتی طراحی و ساخته شده‌اند.

برخی از این فواید FPGA به شرح زیر است:

  •  مدارهای FPGA نسبت به دیگر مدارها سرعت پردازش بالاتری دارند.
  •  امکان پردازش موازی و تعریف چند هسته مختلف برای مدار
  • شخصی سازی سخت افزار با توجه به کاربرد آن 
  • برنامه نویسی آسان و امکان استفاده عموم علاقه مندان به طراحی مدار و سخت افزار

سازندگان اصلی FPGA در دنیا

بازار ساخت FPGA انحصارا در اختیار شرکت‌های زیلینکس و آلترا (زیر مجموعه اینتل) قرار دارد. در سال 2016 این دو شرکت تا 90 درصد تولیدات بازار را در اختیار داشتند. این دو شرکت با همکاری هم برنامه‌ها و نرم‌افزارهایی طراحی کردند تا متخصصان FPGA از آنها در توسعه برنامه‌های خود استفاده کنند.

کاربردهای برنامه FPGA

ماهیت منعطف و قابل برنامه ریزی FPGA آن را برای استفاده در زمینه‌های مختلف مناسب ساخته است. انواع کاربردهای FPGA در دوره آموزش FPGA مقدماتی به دانشجویان و علاقه مندان ارائه می‌شود. در ادامه با برخی از کاربردهای گسترده FPGA آشنا می‌شویم.

  • هوافضا و صنایع دفاعی: FPGA های مقاوم در برابر تشعشع همراه با امکانات پردازش تصویر که قادرند شکل موج و پیکربندی آن را ترسیم کنند.
  • نمونه سازی اولیه: مدل سازی سریع و دقیق با سیتم SOC
  •  صنایع خودرو سازی: طراحی سیستم‌های کمک راننده، طراحی داخلی خودرو، طراحی قطعات سیلیکونی و IP برای خودروها
  • طراحی پلتفرم‌های مخصوص سیستم‌های پخش صوتی و تصویری، در سطح بالا و حرفه‌ای. FPGA شما را با تغییرات سریع تکنولوژی سازگار کرده و چرخه عمر محصول را طولانی ترمی‌کند.
  • لوازم الکترونیکی مصرفی: این فناوری راه حل‌هایی مقرون به صرفه برای طراحی لوازم الکترونیکی نسل‌های آینده را فراهم می‌کند. وسایلی مانند گوشی‌های همگرا، نمایشگرهای صفحه تخت دیجیتال، شبکه‌های خانگی و تکنولوژی‌های خانه‌های مسکونی از جمله این دستاوردها هستند.
  • کاربرد وسیع در دیتا سنترها به‌دلیل برنامه پذیر بودن FPGA
  • کابردهای وسیع در صنایع پزشکی، تشخیصی و ساخت دستگاه‌های پزشکی
  •  پردازش تصویر، تشخیص صوت، تبدیل دیجیتال به آنالوگ و پردازش سیگنال‌های دیجیتال 

×

ثبت نظر

به این دوره از ۱ تا ۵ چه امتیازی می‌دهید؟

فصل اول: نمایش fixed-point و اثرات آن در محاسبات
17:32 ساعت
04:51
Combined Shape Created with Sketch. 25 جلسه
بارم:
24%
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به بررسی نمایش ممیز ثابت و اثرات آن در پیاده‌­سازی‌های سخت‌­افزاری پرداخته می‌­شود. اثرات سرریز، نویز کوانتیزاسیون، پدیده‌­های غیرخطی ایجاد شده، limit-cycle و... مورد بررسی قرار می‌­گیرد و اثرات آن در برخی از پردازش‌های دیجیتال تشریح شده، نحوه مدل‌سازی سطح بالای کوانتیزاسیون، روش محاسبه مقدار توان آن و همچنین روش‌های مقابله با خرابی‌های ایجاد شده توسط کوانتیزاسیون مورد بررسی قرار می‌گیرد. نهایتا در مثال‌هایی با استفاده از زبان VHDL تعدادی از الگوریتم‌های پردازشی (که از نمایش ممیز ثابت برای محاسبات آن استفاده شده) تحلیل و بررسی می‌­شوند.

نمایش Sign/Magnitude و 2s-Complement
"15:23
نمایش fixed-point و اثرات آن
"25:49
مروری بر ساختارهای متداول فیلترهای دیجیتال و بررسی آن‌ها به لحاظ کوانتیزاسیون
"30:48
راه حل جلوگیری از Overflow، Scaling با استفاده از نرم‌ها
"24:21
مدل‌سازی نویز کوانتیزاسیون، در نظر گرفتن مشخصات آماری چند نوع کوانتایزر از نوع fixed-point
"18:14
پدیده limit cycle و اثرات آن
"13:05
پروژه اول: بررسی ساختارهای limit cycle free

 (الزامی)

12.2%
     
"120:00
معرفی ابزار fdatool در MATLAB و معرفی ابزارهای کوانتیزاسیون فیلترهای دیجیتال
"16:00
بررسی اثرات خطای کوانتیزاسیون بر روی یک فایل صوتی
"11:31
بررسی اثر کوانتایزرهای Rounding و Truncation در محیط MATLAB
"11:29
بررسی اثر Overflow در محیط MATLAB
"10:34
بررسی اثر Limit Cycle و چند مثال از اثرات fixed-point در محیط MATLAB
"13:53
پروژه دوم: شبیه‌سازی یک AGC با در نظر گرفتن محاسبات fixed-point

 (الزامی)

14.3%
     
"120:00
حذف اختلال از یک سیگنال صوتی مختل‌شده توسط نویز تک تون و بررسی اثر کوانتیزاسیون ضرایب در فیلترهای FIR و IIR
"13:38
بررسی اثر Scaling برای یک فیلتر IIR در محیط MATLAB
"09:50
مثالهایی از VHDL (مولد تابع آشوب Lorenz، ضرب‌کننده مختلط)
"16:39
مثال‌هایی از VHDL (Rounding، فیلتر IIR)
"10:11
پروژه سوم: پیاده‌سازی AGC با استفاده از زبان VHDL

 (الزامی)

18.4%
     
"150:00
پروژه چهارم: پیاده‌ سازی الگوریتم Goertzel

 (الزامی)

22.4%
     
"180:00
مثال‌هایی از VHDL (محاسبه MAC، فیلتر Moving Average، فیلتر FIR)
"23:05
مثال‌هایی از VHDL (محاسبه لگاریتم)
"14:44
مثال‌هایی از VHDL (شبکه عصبی Feedforward، فیلتر Lattice)
"12:37
پروژه پنجم: محاسبه جذر بصورت fixed-point در MATLAB و VHDL

 (الزامی)

22.4%
     
"180:00
کوئیز اول
10.2%
     
"11:00
اسلایدهای دوره
"00:04
فصل دوم: آشنایی با دیگر روش‌های متداول نمایش اعداد
15:36 ساعت
02:21
Combined Shape Created with Sketch.