آموزش FPGA-جلسه سوم-تاریخچه FPGA و سیستم های دیجیتال

آموزش FPGA-جلسه سوم-تاریخچه FPGA و سیستم های دیجیتال

Raspberry-Pi-3-aa-03شکل 1-4: برد Raspberry PI مبتنی بر سیستم عامل Linux

NXP_Cortex-M3شکل 1-5:میکرو کنترلر ARM از شرکت NXP

ArduinoMega

ArduinoUno1

 شکل 1-6 : برد  میکرو کنترلر Mega 2560 محصول  Arduino     شکل 1-7 : برد  میکرو کنترلر UNO محصول Arduino

سومین جلسه از مجموعه آموزش های FPGA شرکت نوین تراشه البرز را با بررسی میکروکنترلر ها (Microcontrollers) ادامه می دهیم. در دومین جلسه از آموزش FPGA، در مورد استفاده از هسته های ARM مبتنی بر سیستم عامل در داخل FPGA ها و تحت عنوان تکنولوژی SOC (به جلسه دوم آموزش FPGA رجوع کنید.) صحبت شد. از جمله مهمترین بردهای مطرح در این زمینه مبتی بر سیستم عامل می ­توان به Arduino Yun، Beagle bone Black، Intel Galileo و Raspberry Pi اشاره نمود. هر کدام یک از این بردها، دارای توانایی و قابلیت ­های متفاوتی هستند که متناسب با نوع نیاز کاربر و تنوع پروژه­ ها طراحی و ساخته شده ­اند. در شکل 1-4 برد  Raspberry Pi به عنوان یک نمونه از این برد های سیستم عاملی نشان داده شده است. وجود سیستم عامل هایی مثل Linux در حقیقت این برد ها را به یک کامپیوتر کوچک تیدیل کرده است. شاید بتوان گفت ابزار هایی مثل تبلت، تلفن های هوشمند و .. نتیجه ظهور تراشه های  ARM مبتنی بر سیستم عامل هستند. دوستانی که علاقه مند به دانستن اطلاعات بیشتر در این زمینه هستند، می توانند، به بخش مطالب آموزش و قسمت دوره آموزشی Embedded System در سایت شرکت نوین تراشه البرز مراجعه نمایند.

در شکل 1-5، یک تراشه ARM از شرکت NXP نشان داده شده است. در این گروه از تراشه های ARM، سیستم عامل دیگر نقش چندان مهمی نداشته و این تراشه ها با اهدافی متمایز وارد بازار الکترونیک شده اند. برای مثال، LPC4088 میکروکنترلری با مدرن ترین هسته ARM  است که با بهره گیری از این هسته پرقدرت یعنی CORTEX-M4  به گزینه قدرتمند، سریع و البته کاملاً اقتصادی برای کارهای پردازش سیگنال تبدیل شده است. این هسته پرسرعت به دلیل دارا بودن واحد FPU، مخفف سه کلمه Floating Point Unit، می تواند عملیات پردازشی را با سرعت بسیار زیادتری نسبت به هسته های فاقد FPU انجام دهد. همان گونه که در ابتدای جلسه سوم آموزش FPGA  گفته شد هدف اصلی این بخش بررسی ساختار میکرو کنترلر ها و جایگاه آنان می باشد. در عصر حاضر، علم و خلاقیت دو فاکتور تاثیر گذار در پیشبرد تکنولوژی محسوب می شوند. Arduino در حقیقت یک تفکر زیبا بر مبنای میکرو کنترلر های شرکت Atmel است. در ادامه سومین جلسه آموزش FPGA، قصد داریم به بررسی اجمالی این تفکر زیبا بپردازیم. در شکل های 1-6 و 1-7 دو نموه از برد های معروف و پر کاربرد Arduino نشان داده شده است. برد MEGA 2560، از تراشه Mega 2560 شرکت Atmel استفاده نموده است. وجود 256 کیلو بایت حافظه فلش، شش عد تایمر / کانتر، 100 پایه ورودی/خروجی و …، برد Mega 2560 را به یک برد عملیاتی برای بسیاری از کار ها تبدیل کرده است. معجزه Arduino، در حقیقت زبان برنامه نویسی آن محسوب می شود. به دلیل ساختار Open Source این تفکر، حجم گسترده ای از اطلاعات به همراه پروژه ها برای آن موجود است.

در ادامه قصد داریم به یک جمع بندی از بخش اول آموزش FPGA بپردازیم. در جلسه اول آموزش FPGA، ساختار الکرونیک دیجیتال (تراشه های TTL و CMOS ) و علت به وجود آمدن FPGA ها بررسی شد. در جلسه دوم آموزش FPGA، تکنولوژی SOPC و SOC بررسی شد. در جلسه سوم آموزش FPGA، یک نگاه اجمالی و سریع بر روی میکرو کنترلر ها انجام شد. در حقیقت میکرو کنترلر ها در قالب دو گروه مبتنی بر سیستم عامل (مانند Raspberry Pi) و مبتنی بر رجیستر (LPC4088 و Mega 2560) دسته بندی شدند. با توجه به مطالب بیان شده در سه بخش ابتدایی آموزش FPGA، در بخش دوم  آموزش FPGA به بررسی الکترونیک دیجیتال کاربردی به همراه ساختار داخلی  FPGA ها خواهیم پرداخت.

منابع:

ARM architecture – Wikipedia, the free encyclopedia

Arduino.com

Arduino.ir

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *