User Tag List

+ Trả lời chủ đề
Trang 1/3 123 CuốiCuối
Hiện kết quả từ 1 tới 10 của 23

Chủ đề: Công nghệ FPGA và ngôn ngữ VHDL

  1. #1
    Mùa ổi chín Avatar của Hue_bka
    Tham gia ngày
    Apr 2006
    Bài gửi
    403

    music Công nghệ FPGA và ngôn ngữ VHDL

    Nếu ai đó có ý thích tìm hiểu về công nghệ FPGA và ngôn ngữ lập trình phần cứng VHDL, chúng ta cùng trao đổi nha...

    Rất vui vì sự tham dự của bạn.

    Thanks.

    Một bờ cát trắng, chỉ để anh ghi tên em...



  2. #2
    Mùa ổi chín Avatar của Hue_bka
    Tham gia ngày
    Apr 2006
    Bài gửi
    403

    music Công nghệ FPGA và ngôn ngữ VHDL

    Một số công nghệ về phần cứng

    a. Công nghệ ASIC (Application Specific Standard Product)

    Đây là công nghệ thiết kế mạch bằng một con chip được thiết kế trước theo chức năng nào đó với các kết nối cố định hoặc có sự kết hợp một số linh kiện và chip đó với các đường kết nối cố định.

    ASIC có thể còn là viết tắt của từ tiếng Anh - Application Specific Integrated Circuit, dịch theo tiếng Việt là các mạch tổ hợp chuyên dụng, hay IC chuyên dụng hoặc IC chuyên dùng.


    b. Công nghệ PLD (Programmable Logic Devices)

    Trong một thiết bị logic có thể lập trình (PLD - Programmable Logic Devices) thì phần mềm quyết định làm thế nào để nối các nhóm của các transistors (gates) hoặc các nhóm các cổng (gates) với nhau theo một cách nào đó để đạt được chức năng mong muốn. PLD có thể lập trình theo 3 cách :

    - Nối các cổng được liên kết vật lý bằng cách cắt đứt các đường cầu chì (Bipolar fusiable link).
    Việc cắt đứt liên kết tương tự như hoạt động của cầu trì, ta chỉ việc cho cường độ dòng điện lớn đi qua liên kết thì liên kết sẽ bị cắt đứt. Nhược điểm của phương pháp này là nó làm cho kích thước thiết bị lớn. Độ tích hợp không cao do kích thước của liên kết lớn.


    - Nối các cổng bằng cách làm chảy một số đường (anti-fuses).
    Ngược lại với phương pháp liên kết dạng cầu trì ban đầu, liên kết được để hở mạch. Khi cần đóng kết nối thì ta sẽ cung cấp một điện thế cao để làm nóng chảy và làm cho đóng mạch. Ưu điểm của phương pháp này là liên kết có kích thước nhỏ, vì vậy độ tích hợp sẽ cao, kích thước thiết bị sẽ không lớn. Nhưng nó có khuyết điểm là cần có một hiệu điện thế cao, điều này không thích hợp lắm với các thiết bị logic.


    - Cách thứ 3 nối các cổng với nhau bằng cách sử dụng phần mềm điều khiển dựa trên bộ nhớ SRAM.
    Phương pháp này sử dụng SRAM để điều khiển khoá transistor. Việc đóng hay mở transistor là do các giá trị lưu giữ trong bộ nhớ SRAM. Phương pháp dựa trên công nghệ CMOS là chính.
    Khi một kết nối được tạo, PLD được coi là một mạch do người sử dụng thiết kế. Từ đó ta có thể lập được một mạch logic lớn thực hiện một chức năng nào đó bằng cách kết nối các cổng một cách hợp lý.

    c. Ưu và nhược điểm giữa công nghệ ASIC và PLD

    Công nghệ PLD và công nghệ ASIC khác nhau ở một số điểm sau:

    - ASIC mất một thời gian dài cho việc thiết kế và chế tạo. Trong khi đó PLD tạo ra chỉ nhờ phần mềm nên rất nhanh chóng.

    - ASIC thường được thiết kế tối ưu cho một chức năng đặc biệt nên thường có tốc độ cao hơn. Nhưng với công nghệ cao ngày càng phát triển thì PLD vừa cho độ linh động cao vừa có tốc độ nhanh và giá thành rẻ.

    - ASIC có giá thành thường đắt gấp nhiều lần so với công nghệ PLD.

    - Tính linh động, đa dạng trong chức năng thì PLD hơn hẳn ASIC.

    Lần sửa cuối bởi Hue_bka; 06-05-2006 lúc 04:38 PM

  3. #3
    Mùa ổi chín Avatar của Hue_bka
    Tham gia ngày
    Apr 2006
    Bài gửi
    403

    music Công nghệ FPGA và ngôn ngữ VHDL

    Công nghệ PLD

    a. Một số loại thiết bị logic lập trình được

    - Simple Programmable Logic Devices (SPLD): là một con chip nhỏ với các cổng nối tiếp hoặc một nhóm các cổng được nối với nhau để làm một chức năng đơn giản.

    - Complex Programmable Logic Devices (CPLD): có cấu trúc phức tạp hơn SPLD, nó có thể chứa một vài mạch, mỗi mạch được hiểu như một SPLD.

    - Field Programmable Gate Array (FPGA): có cấu trúc và hoạt động phức tạp hơn CPLD. Nó có thể thực hiện những chức năng phức tạp.


    b. Các công cụ chủ yếu cho thiết bị logic lập trình được

    - Cần có PROM (Programmable Read Only Memory) trong PLD bởi nó chứa chương trình cho PLD. Chương trình được lưu lại ngay cả khi mất nguồn nuôi.

    - Phần mềm lập trình cho PLD.

    - Các hướng dẫn phục vụ cho người phát triển.

    - Khả năng lập lại cấu hình cho thiết bị.

    Thế hệ PLD mới được công ty Xilinx phát triển có kết hợp hệ thống trên chip được biết như là thế hệ FPGA. Nó được kết hợp những mạch đặc biệt cùng với rất nhiều cổng để tạo nên những thiết bị truyền thông có chức năng đặc biệt.


    Lần sửa cuối bởi Hue_bka; 06-05-2006 lúc 04:38 PM

  4. #4
    Mùa ổi chín Avatar của Hue_bka
    Tham gia ngày
    Apr 2006
    Bài gửi
    403

    music Công nghệ FPGA và ngôn ngữ VHDL

    Công nghệ CPLD

    CPLD cung cấp cho các nhà thiết kế mạch logic có dung lượng rất lớn để thiết kế những mạch phức tạp chỉ trên một con chip. CPLD có thể coi là một tập hợp của các SPLDs.

    Một SPLD là một nhóm các cổng được nối liền với nhau mà chúng có thể lập trình được để thực hiện một chức năng nào đó. Được phát triển bắt đầu từ những năm 1970, SPLD là một phần hết sức cơ bản để thiết kế SPLD, PAL, PLA. CPLD chứa các khối SPLD, trong đó mỗi SPLD được coi là một khối logic bao gồm PAL hoặc PLA.

    Công nghệ CPLD được phát triển cho các ứng dụng như :

    - Các thiết kế đơn giản.

    - Các thiết bị có giá thành thấp, chức năng đơn giản.

    - Giảm kích thước mạch.

    So sánh giữa các công nghệ PLD thì FPGA là một công nghệ mới được phát triển có tiềm năng rất lớn.
    Lần sửa cuối bởi Hue_bka; 06-05-2006 lúc 04:41 PM

  5. #5
    svBK's Newbie
    Tham gia ngày
    Oct 2005
    Bài gửi
    24

    Mặc định

    Quote Nguyên văn bởi oliver1007
    Một số công nghệ về phần cứng

    a. Công nghệ ASIC (Application Specific Standard Product)

    Đây là công nghệ thiết kế mạch bằng một con chip được thiết kế trước theo chức năng nào đó với các kết nối cố định hoặc có sự kết hợp một số linh kiện và chip đó với các đường kết nối cố định.

    ASIC có thể còn là viết tắt của từ tiếng Anh - Application Specific Integrated Circuit, dịch theo tiếng Việt là các mạch tổ hợp chuyên dụng, hay IC chuyên dụng hoặc IC chuyên dùng.


    b. Công nghệ PLD (Programmable Logic Devices)

    Trong một thiết bị logic có thể lập trình (PLD - Programmable Logic Devices) thì phần mềm quyết định làm thế nào để nối các nhóm của các transistors (gates) hoặc các nhóm các cổng (gates) với nhau theo một cách nào đó để đạt được chức năng mong muốn. PLD có thể lập trình theo 3 cách :

    - Nối các cổng được liên kết vật lý bằng cách cắt đứt các đường cầu chì (Bipolar fusiable link).
    Việc cắt đứt liên kết tương tự như hoạt động của cầu trì, ta chỉ việc cho cường độ dòng điện lớn đi qua liên kết thì liên kết sẽ bị cắt đứt. Nhược điểm của phương pháp này là nó làm cho kích thước thiết bị lớn. Độ tích hợp không cao do kích thước của liên kết lớn.


    - Nối các cổng bằng cách làm chảy một số đường (anti-fuses).
    Ngược lại với phương pháp liên kết dạng cầu trì ban đầu, liên kết được để hở mạch. Khi cần đóng kết nối thì ta sẽ cung cấp một điện thế cao để làm nóng chảy và làm cho đóng mạch. Ưu điểm của phương pháp này là liên kết có kích thước nhỏ, vì vậy độ tích hợp sẽ cao, kích thước thiết bị sẽ không lớn. Nhưng nó có khuyết điểm là cần có một hiệu điện thế cao, điều này không thích hợp lắm với các thiết bị logic.


    - Cách thứ 3 nối các cổng với nhau bằng cách sử dụng phần mềm điều khiển dựa trên bộ nhớ SRAM.
    Phương pháp này sử dụng SRAM để điều khiển khoá transistor. Việc đóng hay mở transistor là do các giá trị lưu giữ trong bộ nhớ SRAM. Phương pháp dựa trên công nghệ CMOS là chính.
    Khi một kết nối được tạo, PLD được coi là một mạch do người sử dụng thiết kế. Từ đó ta có thể lập được một mạch logic lớn thực hiện một chức năng nào đó bằng cách kết nối các cổng một cách hợp lý.

    c. Ưu và nhược điểm giữa công nghệ ASIC và PLD

    Công nghệ PLD và công nghệ ASIC khác nhau ở một số điểm sau:

    - ASIC mất một thời gian dài cho việc thiết kế và chế tạo. Trong khi đó PLD tạo ra chỉ nhờ phần mềm nên rất nhanh chóng.

    - ASIC thường được thiết kế tối ưu cho một chức năng đặc biệt nên thường có tốc độ cao hơn. Nhưng với công nghệ cao ngày càng phát triển thì PLD vừa cho độ linh động cao vừa có tốc độ nhanh và giá thành rẻ.

    - ASIC có giá thành thường đắt gấp nhiều lần so với công nghệ PLD.

    - Tính linh động, đa dạng trong chức năng thì PLD hơn hẳn ASIC.

    Bàn luận một chút cho vui.
    +ASIC là viết tắt của Application Specific Integrated Circuit
    +Còn Application Specific Standard Product là viết tắt của ASSP. Nôm na là các sản phẩm tiêu chuẩn chuyên dụng nhỉ ^_^


    Về công nghệ lập trình PLD thì không chỉ có vậy. Việc chế tạo các PLD thì chia làm 2 công nghệ chính là công nghẹ lưỡng cực và công nghệ CMOS. Cộng nghệ lưỡng cực ngày nay hầu như rât ít dùng mà chủ yếu là công nghệ CMOS

    +Lập trình cho các PLD theo công nghệ lưỡng cực dùng phương pháp "cầu trì" bằng cách đốt cháy các liên kêt của chúng. Vì thê mà chúng là các thiêt bị OTP (one time programmable )

    +Lập trinh PLD theo công nghệ CMOS dựa trên các công nghê chính sau:
    -EPROM
    -EEPROM
    -Flash
    -Sram
    -Anti-Fuse


    - ASIC có giá thành thường đắt gấp nhiều lần so với công nghệ PLD.

    - Tính linh động, đa dạng trong chức năng thì PLD hơn hẳn ASIC.
    Tất nhiên nếu sản xuất với số lượng nhỏ thì rõ là đắt rồi nhưng ASIC có ai sản xuất đơn chiếc, mà thường là số lượng lớn nên nói rằng giá thành ASIC đắt thì không ổn

  6. #6
    svBK's Newbie
    Tham gia ngày
    Oct 2005
    Bài gửi
    24

    Mặc định

    Kiên thức cũng nông cạn, có gì sai bà con chỉ bảo
    Không hiểu cậu oliver này là ai. Hình như người quen ^_^

  7. #7
    Uỷ viên ban điều hành Box khoa ĐTVT Avatar của nothingtolose
    Tham gia ngày
    Sep 2004
    Bài gửi
    1.817

    Mặc định

    Nếu ASIC biến thành Application Specific Standard Product (ASSP) thì giá mới rẻ, còn không (~n1000 cái) thì vẫn đắt.

    FPGA tiện lợi nhưng hiệu suất không cao (power, speed ...), thường hay được dùng làm prototype cho ASIC.

    Cả ASIC (A and D), FPGA (only D), FPAA(Analog) đều hướng tới IP Core(Hard/Firrm/Soft core) nhằm ra SP nhanh nhất

  8. #8
    Mùa ổi chín Avatar của Hue_bka
    Tham gia ngày
    Apr 2006
    Bài gửi
    403

    music Công nghệ FPGA và ngôn ngữ VHDL

    Công nghệ FPGA

    Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) – Các mảng cổng logic lập trình theo trường - hiện đang trở thành một phần then chốt trong việc thiết kế hệ thống.

    Nhiều nhà sản xuất hiện đang cung cấp rất nhiều cấu trúc và phương pháp xử lý khác nhau. Vì vậy, việc chọn một cấu trúc và một phương pháp xử lý để có thể đáp ứng được các yêu cầu về chức năng và độ ổn định, đối với một hệ thống trong thực tế là vấn đề mang tính quyết định.

    Thiết bị logic lập trình được được phát minh lần đầu vào cuối thập kỷ 1970 và ngay lập tức đã trở lên phổ biến trong ngành công nghiệp bán dẫn.
    Ngoài khả năng lập trình đa dạng, công nghệ này còn có thời gian sản xuất nhỏ nên có khả năng cạnh tranh thương mại rất lớn. Hơn nữa, việc thiết kế với nó khá dễ dàng và nó có khả năng lập trình lại nhiều lần.

    Sử dụng sản phẩm FPGA (Field Programmable Gate Array) hoặc CPLD (Complex Programmable Logic Devices thì có thể tối thiểu hoá được các công đoạn thiết kế.

    Các mạch số đều có thể được thực hiện và lắp ráp trên máy vi tính thông thường. Các phầm mềm mô phỏng phần cứng HDL (Hardward Discription Languages) như ABEL, VHDL, Verilog, Schematic… cho phép thiết kế và mô phỏng hoạt động của mạch bằng chương trình. Các chương trình mô phỏng cho phép xác định lỗi một cách dễ dàng và đầu ra của chương trình là một file bitstream để có thể download vào FPGA hoặc CPLD.

    Để thiết kế các ứng dụng nhỏ, đặc biệt thì dùng FPGA để thiết kế thử nghiệm là phù hợp nhất. Dễ dùng, dễ thiết kế. Học nhanh, làm nhanh. Linh kiện FPGA cũng đủ loại cho phép lựa chọn với mức tài nguyên từ thấp đến cao (mức độ tổ hợp logic). Có thể đổ cấu hình trực tiếp vào linh kiện hay dùng ROM ngoài. Nạp trình có thể là dễ dàng.

    Việc thiết kế và sử dụng FPGA dễ dàng nhưng nó cũng có nhược điểm. Nếu sản xuất lô lớn thì giá sản phẩm sẽ cao do linh kiện đắt. Tuy vậy, sau khi hoàn thiện thiết kế trên FPGA, chúng ta có thể gửi bản thiết kế ra các công ty nước ngoài có cơ sở vật chất sản xuất theo dạng Semi Customize hay Full Customize để họ sản xuất giùm.

    Tùy theo số lượng linh kiện ta đặt hàng mà chọn công nghệ sản xuất để có mức giá chấp nhận được. Nếu như số lượng sản phẩm nhỏ hơn 1000 thì nên dùng công nghệ FPGA, giá thành nhỏ hơn, thời gian thực thi sản phẩm nhỏ. Nếu sản phẩm lớn hơn 1000 thì nên dùng công nghệ ASIC.


  9. #9
    Mùa ổi chín Avatar của Hue_bka
    Tham gia ngày
    Apr 2006
    Bài gửi
    403

    music Sinh viên đại học


    Mùa thi... mình xin tạm dừng gác bút về vấn đề này một thời gian. Xin lỗi các bạn. Chúc tất cả mọi người thi tốt và điểm cao.

    Sinh viên đại học Bách Khoa kỉ luật, năng động, thanh lịch, sáng tạo...

    Tất cả vì sự nghiệp...


  10. #10
    svBK's Newbie
    Tham gia ngày
    Dec 2005
    Bài gửi
    3

    Mặc định

    Các bác ơi giúp em với. Em đang cần phải viết một chương trình cho phép nhân một ma trận số 8x8 (input)với một biểu thức đã biết(f(sinx,cosx)...).va dua ra ngoai (output).Về mặt nội dung tính toán thi em viết được rồi.Nhưng khi dùng modelsim , cứ mỗi lần simulation thi phải dùng tay nhập vào tới 64 lân.Bác nào biết cách xin chỉ cho em với, em xin hậu tạ.

+ Trả lời chủ đề
Trang 1/3 123 CuốiCuối

Thông tin chủ đề

Users Browsing this Thread

Hiện có 1 người đọc bài này. (0 thành viên và 1 khách)

Chủ đề tương tự

  1. Cac bai bao ve FPGA
    Gửi bởi mxktl trong mục Ngành Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa
    Trả lời: 6
    Bài cuối: 23-06-2011, 11:34 PM
  2. FPGA là cái gì vậy?
    Gửi bởi TBD trong mục English for Science and Technology
    Trả lời: 14
    Bài cuối: 11-12-2007, 10:57 PM
  3. Spartan-3, VHDL và các vấn đề liên quan
    Gửi bởi FFGmember trong mục Kỹ thuật điện tử
    Trả lời: 10
    Bài cuối: 23-01-2007, 09:05 PM
  4. Giao tiêp giữa FPGA và USB
    Gửi bởi lythanhthuan trong mục Kỹ thuật điện tử
    Trả lời: 0
    Bài cuối: 05-09-2006, 10:37 AM
  5. VHDL và các vấn đề liên quan
    Gửi bởi WTDOng trong mục Giảng đường khoa ĐTVT
    Trả lời: 9
    Bài cuối: 09-10-2005, 12:13 AM

Từ khóa (Tag) của chủ đề này

Quyền viết bài

  • Bạn không thể gửi chủ đề mới
  • Bạn không thể gửi trả lời
  • Bạn không thể gửi file đính kèm
  • Bạn không thể sửa bài viết của mình


About svBK.VN

    Bách Khoa Forum - Diễn đàn thảo luận chung của sinh viên ĐH Bách Khoa Hà Nội. Nơi giao lưu giữa sinh viên - cựu sinh viên - giảng viên của trường.

Follow us on

Twitter Facebook youtube