Рассмотрим более подробно маршрут проектирования FPGA, реализованный компанией Mentor Graphics (рис.2). На выставках SPS/IPC/Drives и Embedded World одним из экспонатов стенда EBV Elektronik была игра — настольный футбол, где любой желающий мог сразиться с электронно-механическим противником. Так вот, основой роботизированного управления этого настольного футбола является рефе-ренсная платформа, разработанная когда-то компанией EBV на базе FPGA Cyclone-II Altera. Компания EBV Elektronik завершила разработку своей пятой по счету ре-ференсной (эталонной) платформы. На этот раз компания создала плату промышленного управления MercuryCode на основе FPGA Cyclone III от Altera.

Следующий важный момент заключается в том, что результат компиляции не просто «выполняется» FPGA, а фактически перепрограммирует ее. А это означает, во-первых, что загрузка бинарного файла на FPGA занимает существенное https://coinranking.info/ время (около секунды в нашем случае), что, например, делает нерациональным использование нескольких файлов для одной матричной операции. Во-вторых, единовременно на FPGA может быть загружен один такой файл.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Ван Парейс Руди

Но за это приходится платить увеличенным временем разработки устройства. Также стоит отметить разработанную компанией Actel технологиюFusion, которая позволяет объединить логические блоки FPGA, flash-память и аналоговые устройства на одной микросхеме. Микросхемы компании Altera активно применяются во многих областях, например, на рынке беспроводных и проводных коммуникаций, в военных технологиях, в области телевещания, а также в различных мобильных устройствах. Серии ПЛИС типа CPLD, предназначенных для использования в различных портативных устройствах – мобильных телефонах, GPS-навигаторах, КПК и т.д. Для микросхем данного типа главными критериями является минимизация размеров и потребляемой мощности.

• В этом списке будут отображены такие элементы, как LUT, триггеры, и связи между ними.
• В последнее время FPGA часто используются для прототипирования ASIC.
• Матрица состоит из набора программируемых логических ячеек, поведение которых, как правило, задается таблицами истинности, и программируемых коммутаторов, соединяющих эти ячейки, что позволяет управляемо собирать более сложные функции из простых.
• Важное преимущество HDL Designer – поддержка режима коллективной работы с использованием внешних или собственных IP-блоков.
• Также большим преимуществом таких микросхем является тот факт, что они являются не изменяющимися – не требуют загрузки конфигурации архитектуры ПЛИС каждый раз при включении питания.

Также большим преимуществом таких микросхем является тот факт, что они являются не изменяющимися – не требуют загрузки конфигурации архитектуры ПЛИС каждый раз при включении питания. Это означает, что они готовы к работе сразу же после запуска оборудования. SPLD-микросхемы, используемые для проведения простых операций или в качестве связующих логических схем на плате. Программируемые логические интегральные схемы – основная составляющая при проектировании современной электроники, отвечающей не только за производственные процессы, но и за обработку, передачу и хранение информации.

Основные производители современных ПЛИС-компьютеров и

Таким образом, вы сможете облегчить работу собственного ПО, а также снизить нагрузку на всю инфраструктуру, благодаря уменьшению количества передаваемых и обрабатываемых данных. Мы предлагаем демонстрацию и тестирование видеокамер и компонентов, консультации по выбору оборудования и программного обеспечения, а также готовые решения для пользователей и интеграторов. CameraIQ – официальный дистрибьютор, представляющий лидеров мирового рынка систем машинного зрения и научной визуализации в России. Являясь официальным дистрибьютором лидеров мирового рынка, мы предлагаем демонстрацию и тестирование камер и компонентов, консультации по выбору оборудования и программного обеспечения, а также готовые решения для пользователей и интеграторов. CameraIQ – ваш партнер в технологии машинного зрения и научной визуализации.

Чтобы это сделать, требуется наложить на схему ограничения — в частности, указать, с какими физическими контактами ввода-вывода микросхемы FPGA связаны логические входы и выходы твоей схемы. Первый чип FPGA, созданный Xilinx в 1985 году, содержал всего 64 CLB. В то время интеграция транзисторов на микросхемах была намного ниже, чем сейчас, и в цифровых устройствах часто использовались микросхемы «рассыпной логики». Были отдельно микросхемы регистров, счетчиков, мультиплексоров, умножителей. Под конкретное устройство создавалась своя печатная плата, на которой устанавливались эти микросхемы низкой интеграции.

Для экспериментов были выбраны квадратные матрицы из SuiteSparse Matrix Collection различного размера и различной степени заполненности. Характеристики матриц приведены в таблице 2 (Nnz — Number of Non Zeroes, количество ненулевых элементов). Умножение тестировалось на возведении матрицы в квадрат, а сложение на вычислении суммы матрицы со своим квадратом, где квадрат заранее предпросчитан. Рассмотрим аппаратный подход к выполнению вычислений, маршрутизации цифровых сигналов и управлении встраиваемыми системами с помощью программируемой логики и FPGA (Field-Programmable Gate Array, программируемой пользователем вентильной матрицы). 1) Под «альтернативными» подразумеваются среды проектирования, альтернативные традиционным. К традиционным можно отнести среды проектирования от производителей FPGA, CPLD или от фирм, специализирующихся на задачах верификации проектов.

Изучение FPGA Altera

Есть готовые платы с быстрыми интерфейсами для этого и средства отладки. За логический синтез в маршруте проектирования FPGA фирмы Mentor Graphics отвечает пакет Precision RTL Synthesis, который поддерживает все семейства FPGA ведущих производителей. Оптимальный алгоритм синтеза выбирается автоматически на основе анализа входного RTL-описания. Механизм синтеза хорошо адаптирован к использованию крупных блоков. Эти схемы позволяют реализовать определяемые пользователем логические функции, аналогичные пользовательским ASIC, но с гораздо меньшими затратами на разработку. Первыми программируемыми цифровыми элементами можно считать памяти PROM, которые начали появляться на рубеже шестидесятых и семидесятых годов двадцатого века.

Благодаря выстроенным процессам внутри компании, каждый модуль тщательно прорабатывается и тестируется как независимо, так и в контексте системы. HDL-описания модулей формируем на основе ранее разработанных и верифицированных математических моделей. Основной и практически единственной областью применения данных устройств является обработка видео и изображений, о чем свидетельствует набор предоставляемых IP-ядер, нацеленных целиком на использование в данной сфере. Как становится понятным из вышеперечисленных свойств выпускаемых данной компанией микросхем, основными целевыми отраслями являются сферы, требующие большой вычислительной мощности и/или работы в экстремальных условиях. Это аэрокосмическая и военная промышленности, высокопроизводительные вычисления, а также сфера коммуникаций и цифровая обработка сигналов.

Блоки CLB находятся в коммутационной матрице, которая задает соединения входов и выходов блоков CLB. Сегодня нам нужен контроллер 100G Ethernet, а завтра эта же плата может быть использована для реализации независимых четырех интерфейсов 25G Ethernet.

Применение и преимущества FPGA

Поскольку поставки FPGA от компании Altera возможны в течение 10 лет, компания EBV Elektronik уже выполняет одно из основных требований промышленности — требование долгосрочной доступности. Это справедливо также и в отношении микропроцессора, так как он реализован на базе FPGA в виде программного ядра. Компания EBV Elektronik реализовала на базе FPGA программный процессор Nios, работающий с внешней памятью. Кроме того, EBV встроила в плату различные промышленные драйверы для сопряжения FPGA с внешними устройствами и собрала пакет драйверов и программного обеспечения. Таким образом, выбор между FPGA и DSP зависит от многих параметров.

Различаются пять поколений, которые маркируются греческими цифрами (от I до V соответственно). Первое поколение выпущено в 2002 году, производилось по 180нм технологии, а пятое поколение вышло в 2011 году и производится по 28нм технологии. Разработчикам, которые работают с ПЛИС доступно графическое программирование. То есть вы можете просто рисовать логические схемы или комбинировать код с графикой.

Например, так можно создать контроллер 100G Ethernet, который будет принимать и обрабатывать сетевые пакеты. Они начинают включаться при меньшем напряжении, чем номинальное, выдерживают импульсные наводки, часто короткое замыкание на ножках IO, быстро загружаются и могут использоваться для контроля и управления процессорами и умной периферией. Плюс могут реализовывать вспомогательные функции коммутации, задержек, моргания светодиодом и так далее. Мне очень нравится использовать FPGA (маленький PLD) как умный сторожевой таймер и схема запуска — ни разу не подводил.

Для того чтобы облегчить использование предоставляемых решений, компания Nallatech предоставляет среду проектирования DimeTalk, а также пакет FUSE – набор API для языков С/С++ и пакета MatLab. Начиная с серии Stratix III, в ПЛИС используется технология Programmable Power Technology, которая позволяет варьировать режим работы и, соответственно, потребляемую мощность логических ячеек в зависимости от необходимости быстрого выполнения поставленной задачи. К примеру, CPU может включать один либо несколько перепрограммируемых исполнительных модулей (Reprogrammable Execution Units; PEU), то есть имеется место для масштабирования производительности. Блок декодирования и отправки CPU автоматически отправляет специализированные инструкции в соответствующие блоки PEU. В августе 2001 года четыре специалиста Cadence совместно с сотрудниками компании Mirantis начали масштабную работу по исследованию и разработке САПР в России.

Однако, на мой взгляд, существуют более интересные применения ПЛИС. Гибкая структура FPGA позволяет реализовывать аппаратные схемы для высокоскоростной и параллельной обработки данных с возможностью изменить алгоритм. Для разработки ASIC выпускают специальные платы, содержащие много FPGA, соединенных между собой. Прототип микросхемы работает на значительно меньших частотах (может быть, десятки мегагерц), но позволяет сэкономить на выявлении проблем и багов. Также рассмотрим технологию, которая обеспечивает аппаратную реконфигурацию, познакомимся с процессом проектирования и разберем простой пример реализации аппаратного счетчика на языке Verilog. Если у тебя есть любая отладочная плата FPGA, ты сможешь повторить это самостоятельно.

Есть готовая печатная плата с набором интерфейсов, которые подключены к установленной на плате микросхеме FPGA, вроде крутой платы для дата-центра или отладочной платы для обучения. Представь, что процессор вместо того, чтобы выполнять набор инструкций, будет перестраиваться под каждую программу и превращать алгоритм непосредственно в «железо». В этой статье я расскажу, как такое возможно, и познакомлю тебя с разными способами проектирования FPGA.

Правда, цена устройств, которые обеспечивают такую производительность, на порядок выше стоимости DSP за счет затрат на проектирование и стоимости самой микросхемы FPGA. Основной сферой компании National Instruments является разработка и создание различных программно-аппаратных средств криптобиржу hitbtc уличили в попытке нажиться на клиентских doge автоматизации моделирования, диагностики, тестирования и т.д. В области ПЛИС эта компания представлена различными готовыми решениями на базе существующих FPGA-микросхем, а также программным обеспечением высокого уровня для проектирования ПЛИС-архитектуры для этих решений.