مقدمه :

امروزه ، بازار سر گرمی های شبکه ای خا نگی با سرعت زیادی در حال توسعه می باشد . مصرف روز افزون تجهیزات دیجیتالی مانند DVD PLAYER ها ، تلویزیون های ماهواره ای ، ایتنرنت باند وسیع و غیره لزوم وجود یک لینک انتقال اطلاعات مطمئن برای فواصل کوچک (چندین ساتی متر تا حدود ده متر ) و ظرفیت بالا ( بیش 100 mbit /s ) را مطرح می کند . خصوصیت قابل حمل بودن یکی از قابلیت های کلیدی بیشتر کاربرد های جدید می باشند و این مساله باعث می شود که بهینه سازی توان مصرفی یک نیاز ضروی شود . هزینه ها و قیمت نیز فاکتور بسیار مهمی در کاربرد های پر طرفدر است .لینک های رادیویی فراپهن باند پتانسیل پیاده سازی کلیه موضوعات مطرح شده را دارد . همه موارد فوق این روش جدید ارسال را به کاندید بسیار مهمی برای کاربرد های شبکه ای مانند شبکه های محلی بی سیم wlan تبدیل می کند . فراپهن باند در واقع مبحث جدیدی نمی باشد . این روش در دهه60 به جهان علم عرضه شد و اولین بار برای مطالعه بر روی تاثیرات ناپایذار شبکه هی مایکرو ویو مورد استفاده قرار گرفت . امروز ه، مطالعات جدیدی با هدف توسعه استفاده از این روش در ارسال بی سیم اطلاعات برای کاربرد های مصرفی در حال انجام است .

فهرست مطالب :

مقدمه

فصل اول : ic های برنامه پذیر

1-1PROMا                                                                                              3

1-2         PLAا                                                                                          3

1-3PAL ا                                                                                                  4

1-4GAL ا                                                                                                  4

1-5FPGA ا                                                                                               5

تحقق و بررسی اخرین متد ها در PFGA1

فصل دوم : نگاهی کلی به FPGA ا

2-1ساحتار کلی FPGA ا                                                                           7

2-2انواع متفاوت معماری های FPGA ا                                                       8

3-2معماری بلو ک های منطقه ای                                                                  18

4-2معماری اتصالات قابل برنامه ریزی معماری بلوک های منطقه ای                 21

5-2تکنولوؤی ها مختلف برنامه ریزی                                                             23

6-2تکنولوژی ساخت تراشه                                                                          25

7-2انتخاب و استفاده از FPGA ا                                                                  27

8-2مراحل پیاده سازی طرح بر روی FPGA ا                                               27

تحقق و بررسی اخرین متد ها در PFGA2

فصل سوم : مشخصات و برنامه ریزی خانواده FLEX8000 در مقاسیه با FLEX6000 و FLEX10K از شرکت altera

1-3مشخصه های خانواده flex 8000 ا                                                    31

2-3مد های عملکرد le ا                                                                         38

3-3اتصالات داخلی سریع                                                                         41

4-3المنت i/o ا                 43

5-3برنلمه ریزی خانواده flex8000 به صورت تنهت (تک ای سی )           45

6-3برنامه ریزی flex 8000 به صورت چند تایی                                      52

تحقق و بررسی اخرین متد ها در PFGA3

فصل چهارم :Fpga های قابل برنامه پذیر به صورت دینامیک

مقدمه :

Fpga های اولیه برای پیاده سازی توابع ساده ای مثل دیکودر های ادرس و تولید حالت انتظار 2مالتی پلسر خطوط باس به کار می رفتند .نسل بعدی FPGA ها با نام برنامه پذیر مجدد دارای قابلیت بیشتری بود که می توانست به صورت جزئی تز تابع نگاشت حافظه 4 عمل کند . نسل بعدی FPGA ها با قابلیت پیکر بندی مجدد 5یا گروهی از FPJA ها بود که دارای قابلیت بیشتری بود و می توانست به صورت پروسسور 6 عمل کند و سرعت عملکرد سیستم را بالاتر میبرد .نسل بعدی FPJA ها با نام قابلیت پیکربندی مجدد دینامیکی 1 به بازار امد که دارای قابلیت بیشتری بود که می توانست به صورت یک CPU عمل کند و به صورت خود کنترل یا متکی به خود 2 کار میکند . به طور کلی روند توسعه FPGA ها را می توان در ترتیب زیر خلاصه کرد

PROGRAMMABLE

reprogrammable

reconfigurable

partially reconfigurable

dynamically reconfidgurable

در این بخث reconfigurable به معنای قطعات با قابلیت برنامه ریزی نامحدود یا پیکر بندی مجدد می باشد بنابراین logic reconfigurable با قطغات قابل برنامه ریزی مجدد logice reconfigurammble که شامل قطعاتی با عمر برنامه ریزی مجدد محدود مانند EPROM و EEPROM قطعات یا با تکنولوژی های بر پایه FLASH است ، تفاوت دارد .

4-1مقدمه                                                                                                   61

4-2معرفی DYNAMIC RECONFIGURATION ا                                    62

4-3بررسی معماری fpga virtex ا                                                             64

4-4پیکر بندی مجدد دینامیکی برای FPGA ا                                               65

4-5روش های طراحی                                                                                66

تحقق و بررسی اخرین متد ها در PFGA4

IC های برنلمه ریز :

اگر بخواهیم نگاه مختصری به تاریخچه IC های برنامه پذیر بیاندازیم می توانیم بگوییم گسترش و پیچیده تر شدن سیستم های الکترو نیک و نیز محدودیت های ناشی از همه منظوره و دن ای سی های استاندارد نیز مشکلاتی رابرای طراح ایجاد می کند و بای دستیابی به کارایی باالا ردر طرح مورد نیاز باید از تعداد زیادی مدار مجتمع استاندارد استفاده کرد . اما رشد سریالمترئنیک باعث شده امکان طراحی با مدار های مجتمعی فراهم گرد د که در انها استفاده از قابلیت مدار مجتمع با حجم و تراکم بالا و ماربرد خاص اهمیت بیشتری دارد . از این رو د دو دهه اخیر مدار های مجتمع با کاربرد خاص به عنوان راه حلی مناسب مورد توجه قرار گرفت . در یک جمع بندی کلی مدارات مجتمع ASIC دارای مزایای زیر هستند :

کاهش ابعاد و حجم سیستم

کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان سیستم

کاهش مدت زمان طراحی و عرضه به بازار

کاهش توان مصرفی و نویز و اغتشاش سیستم

تراش های قابل برنامه ریز به ترتیب ارائه به ازار عبارتند از :

PROM

PLA

PAL

GAL

FPGA

MPGA

FIPSOC

انواع متفاوت معماری های FPGA

چهار نوع متفاوت معماری های FPGA را همانطور که کارخانجات متفاوت استفاده می کنند نشان میدهد ، ای ن چها نوع معماری عبارتند از :

-ارایه دوبعدی متقارن 1

-سطری 2

-دریایی از گیتها 3

-مدارات سلسله مراتبی 4

نوع اول از یک ارایه دو بعدی از بلوک های منطقی که منابع اتصالات به صورت سطری و ستونی بین این بلوک ها واقع شده اند ، تشکیل یافته است . لین نوع معماری توسط شرکت XILINK استفاده می شود .نوع دوم ، شبیه به نسل ها ی اولیه MPGA ها می باشد و در حال حاضر ، توسط شرکت ACTEL پیاده سازی می شود . نوع سوم ، متشکل از ارایه ای از بلوک های کوچک منطقی است که با لایه هایی برای برقراری اتصال ببین این بلوک ها پوشیده شده است . در این گونه ساختار ، سلول های منطقی تنها قادرند که به نزدیک ترین سلول همسایه ای متصل شوند که در مختصات افقی یا عمودی مشابهی قرار دارد . در این ساختار از سلول های منطقی نیز می توان در جهت برقراری ارتباط استفاده کرد که البته چنین کایر باعث افزایش تاخیر در مسیر سیگنال و نیز کاهش ظرفیت گیتی در دسترس میگردد . این نوع معماری شبیه به نسل های بعدی MPGA ها می باشد که ان هم توسط شرکت ACTEL در معماری های جدیدی استفاده می شود .نوع چهارم ، معماری FPGA برگرفته شده از معماری PLD ها و CPLD ها می باشد و توسط شرکت ALTERA در سری MAX ساخت این کارخانه استفاده شده است .پیکر بندی مجدد دینامیکی دینامیکی برای FPGA های سری VirtexFPGA های سری که به اختصار در بخش قبل توضیح داده شده اند، پیکر بندی مجدد دینامیکی را پشتیبانی می کنند . منطق پیکر بندی از طراحی کل مجزا است و نیازی به استفاده از منابع مورد احتیاج بقیه قسمت های طراحی که تغییر نخواهند کرد ، نخواهند بود . عملیات نوشتن پیکر بندی جدید یک عملیات کم خطاست بنابراین فقط بیت هایی از حافظه که قرار است پیکر بندی شوند تغییر می کنند .کوچکترین مقدار پیکر بندی حافظا ای که می تواند خوانده یا نوشته شود (فریم ) نامیده می شود . محدوده یک فریم از انتها ی قطعه یا بالای ان است که شامل IOB ها و DLB ها می شود و شامل بخشی از اطلاعات مورد نیاز ، هر ردیف می باشد هنگامی که کل فریم می بایست در روی قطعه نوشته شود تنها بیت هایی که قرار است پیکر بندی شوند تغییر پیدا می کنند ای ن عمل با عث می شود که یک بیت تغییر کن بدون اینکه بر روی عملکرد بقیه مدار تاثیر بگذارد .عملیات سیم بندی حافظه پیکر بندی شده نیز به همان صورت پیکر بندی منطقی می باشد . تغییرات در سیم کشی داخل ممکن است موجب تداخل شوئ که این امر ، در صورتی که زمان ان کمتر از 30 میلی ثانیه باشد ، موجب خرابی قطعه نخواهد شد سیگنال هایی که از میان بخشی در حال تغییر عبور می کند ، در هنگام پیکر بندی تیز اذامه کسیر می دهد که این امر بیانگر این است که پیکر بندی مجدد اتصالات مسیر سیگنال را تغییر نخواهد داد .با وجود اینکه تعدادی از FPGA ها مثل سری VIREX ، پیکر بندی دینامیکی را پشتیبانی می کنند ، هنوز محیط طراحی مناسبی برای توسعه سیستم ها ی با قابلیت پیکر بندی مجدد، به صورت مدار مجتمع موجود نمی بشاد . سازندگان از این نقص اگاهی دارند و در حال تلاش برای ارتقا ی نسخه های جدید نرم افزر به کار گرفته شده می باشد . ولی تا ان هنگام ، توسعه گران باید به کار اصلاح دستی بیت ها ئ مسیر ها که یک برنامه نویسی سطح پایین است ، تنزل کنند .

روش های طراحی :

براساس ابزار های امروزی ، 4روش مختلف طراحی بریا پیکر بندی دینامیکی ، قابل تشخیص است :

1-طراحی تمام بخش ها با ابزار های کاربردی معمول و استخراج مستقیم پیکر بندی بخش جدید مورد نظر از مسیر بیتی

2-طراحی تمام بخش ها با JBITS با در نظر گرفتن محدودیت کار بر روی حداقل سطح

3-طراحی نسخه اولیه با ابزار های کاربردی معمول و اعمال تغییرات دینامیکی توسط JBITS

4-طراحی تمام بخش ها اب ابزار های کاربردی و ادغام انها توسط JBTS

انتخاب هر کدام از روش هت ی فوق بر اساس هدف کاربردی مورد نظر می باشد . در عین حال هیچ کدام از انها به دلیل فقدان یم طرح استادانه بهینه نمی باشند .


مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان