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، ... ادامه
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 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.
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.
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.
در این آموزش فرآیند Run، Compile و سنتز در محیط نرمافزارهای ISE و Vivado انجام میشود.
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:
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.
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.
اطلاعات بیشتر
از مجموع 12 امتیاز
3 نظردر صورتی که حد نصاب قبولی در دوره را کسب و تمرینها و پروژههای الزامی را ارسال کنید، گواهینامه رسمی پایان دوره توسط مکتبخونه به اسم شما صادر شده و در اختیار شما قرار میگیرد.
قابل به اشتراک گذاشتن در
مدرس: مهدی آیت
مدرس: ابوالفضل کاظمی
مدرس: جادی میرمیرانی
مدرس: سروش پورقلی
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.
اطلاعات بیشتر