FPGA e neden gerek duyulur. Ve bunun arge sini yapacak olan firmalar FPGA ile ne yaparlar? Üstünlüğü nedir?
Alıntı yapılan: mir_as82 - 09 Mayıs 2014, 14:01:27
FPGA e neden gerek duyulur. Ve bunun arge sini yapacak olan firmalar FPGA ile ne yaparlar? Üstünlüğü nedir?
FPGA'NIN en büyük özelliği parelel çalışmasıdır. Aynı anda iki üç işi yapabilirsiniz
FPGA içinde donanım oluşturursun.
Mesela atıyorum içinde 100 tane USART birimi olan çipe ihtiyacın var. Kimse de böyle bir çip üretmemiş.
Kullanıcı olarak sen, FPGA içine bu donanımı kolayca oluşturabilirsin.
Kısacası FPGA, büyük ölçekte lojik devre tasarımı yapıp çip içine gömmene imkan tanıyor.
Nasıl uygulamalarda buna ihtiyaç duyarız? Mesela hangi noktada RTOS yerine FPGA'ya yönelmek gerekir?
RTOS'ta işletim sistemi yazılımsal olarak işlemlerin paralel çalışmasını sağlar. misal 10sn bekle dediğinde işletim sistemi durmaz, gider diğer bekleyen işlemleri yapar, 10sn sonra da diğer işlemin kaldığı yerinden devam eder.
FPGA'da sen lojik kapılar kullanarak fiziksel bir donanım oluşturursun.
FPGA ile RTOS kıyaslanamaz aslında.İkisi farklı şeyler.
@z'nin söylediği alanlarda da kullanılır sinyal şleme gibi konularda da.Hatta en çok kullanıldığı alan sinyal işleme.
Mesela yazılımsal filtreler işlemciye büyük ölçüde yük bindirir.Bu sebeple gerçekle zamanlılık gerektiren bu tarz uygulamalarda kullanılabilir.
Ya da bir çok entegrenin yapacağı işi FPGA'ya yaptırıp devre daha anlaşılmaz hale getirelbilir.Böylece devrenin kopyalanması büyük ölçüde engellenir.
Alıntı yapılan: Tagli - 09 Mayıs 2014, 14:19:01
Nasıl uygulamalarda buna ihtiyaç duyarız? Mesela hangi noktada RTOS yerine FPGA'ya yönelmek gerekir?
rtos aslinda gercek zamanli calisiyormus gibi gozukur ama hicbir task fiziksel olarak ayni anda calisamaz. Fpga icinde, ayni anda calisabilen lojik devreleri dusun. Cok basidinden, iki bacak and islemine tabii tutulup, xx bacagindan cikis aliyorsunuz. Ayni anda fpga in baska bacaklarindanda or islemi yapiyorsunuz ve yy bacagindan cikis aliyorsunuz. iki islem ayni anda calisabilir ama mcu once birisini, sonra otekini yapar.
Umarim aciklayici olmustur.
Evet @Tagli neden RTOS veya neden FPGA bu konuyu bende merak ediyorum. RTOS ve FPGA ile uğramış birilerinden cevap alırsak sevinirim.
Ben biraz FPGA kullandım. FPGA üzerinde istersek her işlerimizi birbirinden bağımsız, paralel ve gerçek zamanlı olarak yapabiliyoruz. Buna rağmen RTOS ile işlerimizi paralel değil paralelmis gibi yapıyoruz. Peki gerçekten paralel FPGA yerine neden RTOS u tercih edeyim? Maliyet veya Tasarım kolaylığı açısından mı? Ya da daha hızlı proje geliştirmek için mi?
"bekle" fonksyonunun implementation'nuna bagli. for döngüsü mü yoksa OS primitifini 'mi çagirmis ona bakilmali.
10 sn'lik islem gerektiren (örnegin hesaplama ) 2 islemi parallel yapamazsin. Ancak multicore islemcilerde oluyor.
iki gün önce bunu bizzat denedim: windows'ta görüntü isleme yaparken, bir dosyadaki bütün resimleri bir döngüde islemek yerine ,
Parallel.For each ile isleyince, 2 çekirdekli islemcide toplam zaman neredeyse yariya indi.
Tamamen konu disi :
Parallel .NET framework'unun sundugu bir özellik. Burada bir thread pool olusturuluyor (sinirili sayida ayni zamanda çalisacak görevler) yapilacak islemler de bu havuza teker teker dagitiliyor.
Konuya dönersek,
Bir ara forumdan birisi (Allah rahmet eylesin) "FPGA ile kart gelistirisem psikolojik read protect yapmis olurum, karti Türkiye'de kopyalayamazlar" demisti.
Tabii o zamandan bu zamana FPGA bilen ve kullanan kisi sayisi artti.
Z'nin dedigi gibi, sistemde very hard realtime (low latency) tepki gerekiyorsa veya spesifik bir donanimla baglanti gerekiyorsa FPGA kaçinilmaz oluyor.
Baska bir alternatif'te ayni karta bir ana islemci + bir veya birkaç MCU kullanmak.
Her uygulama için FPGA kullanılmaz kullanılabilse bile gereksiz olur maliyet artar.
Her uygulamada paralleği ihtiyaç duymayız hatta tam aksine sıralı işlem olması gerekir.
Ama işlemlerin genellikle bir öncelik sırasına göre işlemesi genellikle tercih edilir.
İşte bu tarz yerlerde RTOS kullanırız ki tasklarımız bir öncelik sırasına göre çalışşın.
FPGA ise bir örnek üzerinde açıklarsak:
Diyelim ki kameradan gelen görüntü üzerinde kenar belirleme yapacaz ve işlenmiş görüntüyü de monitöre verecez.İşte bu tarz uygulamalar için FPGA biçilmiş kaftandır.
Kameradan görüntünün alınması,işlenmesi ve işlenmiş görüntünün VGA vs portuna gönderilmesi aynı anda yapılabilir.
Bu işi bir MCU ile yapacak olasaydık ilk olarak kameradan görüntü okurduk(Tabi kamera interface i olmaya MCU'lardan bahsediyorum),işlerdik ve sonra da monitöre aktarırdık bu yüzden de bu işlem gerçek zamanlı olmazdı.
Bu tarz örnekler çoğaltılabilr.FPGA genel olarak bu tarz ihtiyaçlarda kullanılır.
ihtiyaç duyacak bir projeye başladığınızda
yaw bunu yapabilcek birşey olmalı der
ve anlarsınız nerede kullanıcağınızı.
multitasking ile multiprocess arasındaki fark gibi düşünülebilinir. Çok çekirdekli işlemciler ilk çıktığı zamanlar insanlar 2,4ghz nin tam olarak 4,8 ghz gibi performans vereceğini düşünebiliyordu. defalarca böyle olmadığı örneklerle açıklanmıştı. odaklanılması gereken nokta uygulama bazlı performans artışının çokça değişkenlik göstermesi.
Arkadaşlar, FPGA ile RTOS'un aynı şey olmadığını ve karşılaştırılamayacağını biliyorum zaten. Ama her ne kadar çalışma mantığı ve performans olarak çok farklı olsalar da benzer amaca hizmet ediyorlar: Tek donanım üzerinde birden fazla iş yapmak. Yani ben soruyu görev açısında sordum. Olayın iki boyutu var aslında. Bunlardan biri gerçektan pek çok işi aynı anda yapmak. Diğeri işi ufak parçalara bölerek programlamayı kolaylaştırmak. RTOS sadece bu sonuncusunu yaparken FPGA ikisini de yapıyor. Yani sorum, hangi noktadan sonra RTOS bizi kurtarmaz ve işlerin gerçekten aynı anda paralel yapılmasına ihtiyaç duyarız? Piyasada hangi işler FPGA ile yapılıyor?
Hocam mesela düşünün ki ses işleme yapacaksınız.
Gelen sinyali,filtereden geçirme,fourier ini alma vs tarzında işlemlere tabi tutacaksınız ve bunu arkasında da ses işleme algoritmasını çalıştıracaksanız ve bu uygulamanız gerçek zamanlı olacak.Bu tarz bi uygulamada FPGA kullanılabilir.RTOS bu tarz bi uygulamayı gerçek zamanlı hale getirmez.
Tabi illa FPGA kullanılacak diye bir şey yok DSP ile de halledilebilir belki.Zaten genelde uygulamalarda DSP mi FPGA mı diye seçim yapılır.
Fiyat performans oranına göre karar verilir.
bir cpu nun bir tane alusu var ve
işlemlerinizi sadece burada yapabiliyorsunuz.
eğer yapılması gereken iş bu aluya döndüre döndüre yapmaya kalktığınızda
yinede işi zamanında halledemiyecek kadar zor bir işse.
burada ihtiyacınız olan donanım olacaktır.
fpga yı söyle farzedin cpunu 1 alusu var fpganın istediğiniz kadar "kapasitesi yettiğince"
tabi bu işlemsel yönü için , kontrol için düşünürsek.
hard hard hard real time çünkü hardware donanımın ta kendisi .
programlanabilir logic veya asic emulatörü de diyebiliriz.
Alıntı yapılan: Tagli - 09 Mayıs 2014, 15:45:37
Arkadaşlar, FPGA ile RTOS'un aynı şey olmadığını ve karşılaştırılamayacağını biliyorum zaten. Ama her ne kadar çalışma mantığı ve performans olarak çok farklı olsalar da benzer amaca hizmet ediyorlar: Tek donanım üzerinde birden fazla iş yapmak. Yani ben soruyu görev açısında sordum. Olayın iki boyutu var aslında. Bunlardan biri gerçektan pek çok işi aynı anda yapmak. Diğeri işi ufak parçalara bölerek programlamayı kolaylaştırmak. RTOS sadece bu sonuncusunu yaparken FPGA ikisini de yapıyor. Yani sorum, hangi noktadan sonra RTOS bizi kurtarmaz ve işlerin gerçekten aynı anda paralel yapılmasına ihtiyaç duyarız? Piyasada hangi işler FPGA ile yapılıyor?
Rtos için yanıldığın konu şu,
mcu içersine rtos u gömünce, sanki paralelmiş gibi çalıştığını sanıyorsun ama arka plan böyle olmuyor.
Tasklar görev önceliklerine göre çalışıyorlar ve görev önceliklerine göre işlemler kesilip, diğer tasklar çalışmaya başlıyor vs vs. Yani zaman tablosunda atıyorum 5 task anı anda işlem yapmıyor.
Fpga yamak ında dediği gibi real time işlemlerin gerektiği yerlerde tercih edilir. Artık mcular gelişti. İçersinde kamera modülleri barındırıyorlar. Hadi 1993 yılında olduğumuzu hayal edelim. Kamera yazılım ile kontrol edilemeyecek kadar çok hızlı çalışıyor. Görüntüyü alıp, işleyip, ekrana basmamız gerekli. Piyasada bunu yapabilen xxxx ic si yok. İşte cevap fpga. O ic yi fpga içersinde siz oluşturacaksınız.
Bu örnekler günümüzede uyarlanabilir.
Alıntı yapılan: Ramiz - 09 Mayıs 2014, 17:44:54
Rtos için yanıldığın konu şu,
mcu içersine rtos u gömünce, sanki paralelmiş gibi çalıştığını sanıyorsun ama arka plan böyle olmuyor.
Tasklar görev önceliklerine göre çalışıyorlar ve görev önceliklerine göre işlemler kesilip, diğer tasklar çalışmaya başlıyor vs vs. Yani zaman tablosunda atıyorum 5 task anı anda işlem yapmıyor.
Tamam onu da biliyorum. Ben soruyu çok düzgün soramadım galiba. Aydınlatıcı cevaplar aldım ama öyle görünüyor ki arada "RTOS'un ne olduğu hakkında hiçbir fikri yokmuş" izlenimi oluşturdum.
Selamlar,
Özetlemeye çalışayım. Okul döneminde sayısal elektronik hoşuma gitti. Kendimi FPGA alanında geliştirmeye çalıştım ve stajımın 2 ayı FPGA üzerineydi . Fakat mezun olunca gördümki pahalı bir yol ve sanayi pek tercih etmiyor. Pahalıdan kastım adam.saat olarakta donanım olarakta pahalıya geliyor. O sebeple çok spesifik bir uygulama gerekmedikçe tercih edilmiyor.
Benim gördüğüm alanlar LED Tvlerde görüntü işleme ve onun dışında savunma sanayiinde her çeşit sinyal işleme işlemlerinde kullanılıyor. Bu olanların dışında görmedim.
Buna biraz matematiksel örnek verirsek Full HD bir görüntüyü işlemeye kalksak (RGB) genelde her renk 10 bit yada 8 bit oluyor. Bu da 1920x1080 pikselden 1 Frame(Resim) için 1920x1080x24 = 49,766,400 bitlik bir veri yapıyor ve kaliteli bir film 30 frame. Bu görüntüde bir filtre eklemek istendiğinde ve bu filtre henüz tam belirlenemiyor ve geliştiriliyorsa pixel pixel iş yapılması gerekiyor. Saniyede 30 kareyide işlemesi gerekiyor. Birde şunu düşünelim 3-5 kaynaktan veri ayıklayıp bir biri üzerine maskeleme yapsın. Hal böyle olduğu durumlarda RTOS vs. iş görmemeye başlıyor çünkü arada başka işlere de bakmasi lazım ama FPGA, işlemcilerden daha yavaş olsa da paralellikten kazanıyor.
Yada bir savaş uçağının pilot başlığındaki gecegörüş ekranı vs. de benzer işlemleri yapacağını düşünürsek iş epey karışıyor ve özel donanımlara ihtiyaç duyuluyor.
Bunlar vb. dışında uygulama alanı bilen varsa bende öğrenmek isterim.
İyi çalışmalar.
FPGA islemciden nasil yavas oluyor. Sonucta hizi clock frekansi belirliyor.
Sanırım @kralsam in söylemek istediği; çalıştığımız fpga in clock frekansı bir işlemciden düşük olsada paralel işlem yaptığı için yaptığı paralel işlemin boyutuna göre işlemciden daha hızlı işlem yapar.
FPGA in kullanım alanına ek olarak hızlı şifreleme ve şifre çözme uygulamaları örnek verilebilir.
Alıntı yapılan: z - 10 Mayıs 2014, 00:16:36
FPGA islemciden nasil yavas oluyor. Sonucta hizi clock frekansi belirliyor.
Bir de senkron degil de asenkron sentezleme yapsak ? Hizi kaça katlariz ?
Bu ragbet goren bir durum mu?
TI'in yeni DSP serilerinde sistemde kullanilan frekansin daha dogrusu peryodun 10da biri degerde pwm pals elde edilebiliyor ve pikosaniye cozunurluk elde ediliyordu.
Gerci buna cok guvenmeyin cok dogru olmaz diyorlardi.
Muhtemelen alt cozunurluk icin asenkron bir tasarim yapildi.
GHZ mertebelerinde çalışmaya izin veren FPGA'lar da var. FPGA'ların bir diğer avantajı da yüksek hesaplama gücünü daha düşük güç tüketimi ile gerçekleştirebilmeleri.
Ben de tam tersine FPGAler fazla guc harciyorlar cunku iceride kullanilan kullanilmayan cok fazla lojik devre var diye biliyorum.
Gerci guc yonetimine izin veren bazi bloklari enerjisiz birakan duzenekler varmis.
Alıntı yapılan: z - 10 Mayıs 2014, 01:46:46
Ben de tam tersine FPGAler fazla guc harciyorlar cunku iceride kullanilan kullanilmayan cok fazla lojik devre var diye biliyorum.
Gerci guc yonetimine izin veren bazi bloklari enerjisiz birakan duzenekler varmis.
Hocam bu biraz tasarımla alakalı. Eğer tasarımınız fpga kaynaklarının yarısını kullanıyorsa kullanılan model o tasarım için fazladır, bir kaç alt modele geçilerek çözülebilir.
Ama durum sadece kullanilmayan fazla fazla bloklar değil.
Carpimlarin toplami yada toplamlarin carpimi turundeki matrisde olasi her durum icin lojik kapiciklar var. Senin yaptigin bunlardan isine yarayanlari kullanmak digerlerini kullanmamak (programlama dedigimiz olay da sonucta bunlarin tespiti). Fakat kullanilmayan her kapinin beslemesi kesilemiyor. Dolayisi ile guc tuketiyorlar.
Alıntı yapılan: picusta - 10 Mayıs 2014, 00:56:07
Bir de senkron değil de asenkron sentezleme yapsak ? Hizi kaça katlariz ?
Sistemin asenkron tasarlanması düşündüğünüzün aksıne frekansı inanılmaz derecede düşürüyor. Bu işe içerdeki routing sebep olabiliyor diye biliyorum. Yan yana lojik elemanları nasıl dizdiği çok önemli. Hatta hız kayıplarının büyük bir çoğunluğu iç tasarımdaki lojik elemanlar arası yollar ve tasarımı yapan kişinin asenkron tasarım sorunları diyebilirim.
Hızlı olma kısmına gelirsek evet GHz mertebede çalışanları var ama piyasanın şuanlık küçük bir kısmını kapsıyor çünkü çok pahalı ve gerek PCB tasarımı gerek diğer kısımları tasarlamak açısından kullanması da zor. Bu konuda çok detay bilgim yok ama sadece savunma sanayii de ve Uzay teknolojilerinde kullanıldığını duydum. Piyasada kullanılan çoğu model ortalama 400-500 MHz ve bu da sizin tasarımınıza göre inanılmaz düşebiliyor. Staj yaptığım yer o FPGA modelleri için 250MHz de tasarım yapabildiysen iyi sayılabilecek bir tasarım diyordu.
Ekleme:
Kesin bir bilgi değil ama yorum yapacak olursam bu tip malzeme kullanan adamların güç gibi bir sorunu yok. İlk öncelik işlem gücü.
----fpgalar asenkron tasarım iniç tasarlanmamışlardı.
"önce bi senkron tasarımı halledilsinde sonra asenkrona girilir.asenkron tasarım en az phd de uğraşmış olmak ister."
----düşük freankslı fpga yüksek frekanslı dsp den daha az güç harcar.
kullanılmayan kısımlarında fazla güç harcıyacağını düşünmüyorum.
yorum olarak mcu sleep modunda
içersindeki güç kesiliyorda mı düşük güç harcıyor yoksa içersindeki birimler kulllanımadığındamı düşük güç harcıyor.
Asenkron tasarimin soyle bir avantaji var.
Senkron tasarimda durum degistirmek icin sistem clockun bir sonraki palsinin gelmesi beklenmek zorunda.
Asenkron tasarimda ise clock sinyalini gelisi guzel bir anda (mesela iki sistem clock arasinda) diger sinyallerden combinational olarak olusturabilirsiniz. Bu nedenle hiz artirilabilir ama
asenkron tasarim cok risklidir.
mesaj birleştirme:: 10 Mayıs 2014, 12:56:04
MCU sleep moduna alindiginda clock sinyali kesiliyor. Sadece gerekli birime clock gidiyor.
http://www.eejournal.com/archives/articles/20080318_atmel/ (http://www.eejournal.com/archives/articles/20080318_atmel/)
güç açısından dediğim gibi clock kesilirse güç düşer.
powerı kesmeye gerek yok.
fpga nın içersindede kullanılmayan birimlere clock verilmiyor.
dsp fpga karşılaştırması
http://www.bdti.com/MyBDTI/pubs/info_stanford02_fpgas.pdf (http://www.bdti.com/MyBDTI/pubs/info_stanford02_fpgas.pdf)
asenkrona gelirse baya sene önce ilgilenmiştim
asenkron tasarım standarlaşmış değil.
nasıl tasarım yapılacağını biliyorsanız benide aydınlatın.
Olay sadece kullanilmayan bloklar degil. Daha once aciklamistim. CMOS ciplerde kapilarin girisleri degisken sinyallere maruz kaliyorsa guc harcarlar.
FPGA lerin ozel tasarim ciplerle (MCU vs) guc konusunda yarismasi imkansiz cunku mantiga ters. Fakat FPGA kullanan adamin da istisnalar disinda low power derdi de olmamasi lazim.
Asenkron tasarim ile ayrik lojik cipler zamaninda (74xxx, CD40xxx) bolca ugrasiyorduk.
Daha cok sezgisel yaklasimlarla tasarim yapardik. Sistematik tasarim yontemi varmi bilmiyorum.
sinyalleri siz yönlendirme yapmadıkca hiçbir birçok birime ulaşmaz zaten.
zaten ürün tasarımında fpga nın boş kalması gibi bir sorun olmaz.
size nekadar kapı gerekliyse o miktara uygun fpga tercih edilir.
yapılan işe göre programlanabilir yapılarda en düşük güç/iş fpgada.
tabiki en mcunun yapaleceği basit işleri fpga ya yaptırma gibi bi iş yapılmadığınca.
bu arada hiç fpga kullandınızmı?
z hocamın zihni sinir işlerini fpga'ya taşısa çok güzel olcaktır.
FPGA hic kullanmadim. Ama bolca CPLD kullandim. Arada dehset fark varmi?
bende hiç cpld kullanmadım .
arada olsa olsa büyüklük farkında dolayı yapabilinecek imkan farkı olabilir.
http://www.seeedstudio.com/wiki/DSO_Quad (http://www.seeedstudio.com/wiki/DSO_Quad)
fpga örneğin taşınabilir osiloskoplarda, lojik analizörlerde kullanılabiliyor. Üstte örnek link mevcut
Alıntı yapılan: z - 10 Mayıs 2014, 13:41:07
FPGA hic kullanmadim. Ama bolca CPLD kullandim. Arada dehset fark varmi?
Çok benzer yapıda hocam. Sadece FPGA lerde artık bazı özel DSP modülleri gömülü olarak geliyor. Çarpıc,ı pll vs. gibi bunları koordine edip kafanıza göre kullanıyorsunuz.
Asenkron tasarım konusuna ufak bir değinirsek. İlk FPGA öğrenmeye başladığımda tasarımların çoğunu kombinasyonel yapmaya çalışmıştım. Fakat sinyal yolları farklı olduğunda aynı anda elinizde olması gereken sinyal herzaman olamayabiliyor. Bu sebeplede güvenli çalışabileceğiniz maksimum frekans kritik path e göre belirleniyor. Doğal olarak frekans düşüyor. Ama diğer türlü CLK içeren bir sistem ile yaparsanız ilk sonuç belki bir kaç clk darbesinden sonra çıkıyor ama sürekli çıkıyor. Ford un üretim tekniği gibi :) Üretim bandı gibi :)
Sohbetiniz hoşuma gitti gençler... 35 yıllık tecrübeyle aslında hepsini birbirine karıştırarak yerine göre uygulama yeni trend olacaktır... 35 sene önceden başlayan fabrıkalara uygulamalar ve son zamanlardaki teknikleri işin özüne uygun olarak tasarlayınca neyin en uygun olduğu anlaşılır. Gerek maliyet gerekse işlev açısından. Kolay gelsin hoş sohbetleriniz olsun...
konuda pek bilgili değilim ama büyük usta google amca vb. kaynaklardan CPLD ve FPGA arasındaki farkı ben şu şekilde anladım.
CPLD lerde martixteki sigortları düzenleyerek lojik devremizg erçekleşir.
FPGA lerde ise mosfet'in GATE programlama esnasında düzenlenerek lojik gerçeklesitriliyor.
fpga ile cpld arasındaki fark yapısal. fpga'de logic cell'ler arasında tüm cell'lleri birbirine bağlayabilen bir interconnect matirx varken(ki bu yapı bir fpga üzerinde ciddi yer kaplıyor %80 gibi, sadece data değil clock hatları da var) cpld sadece sabit bus'lar içeriyor(komşu cell'ler arası bir bağlantı var). böyle olunca fpga cpld'ye göre daha kompleks tasarımlara imkan sağlıyor, fark aslında bu.
logic bloklar ya da interconnect'lerin durumunu belirleme işi fpga ya da cpld olmasından bağımsız olarak cihazın bir özelliği. bu yapı flash da olabilir, sram de veya fuse olabilir. bunların farklı üstünlükleri var mesela antifuse yapıdaki programlanabilir logic elemanlar radiation hardened oluyor, fezaya gidecek cihazlar için mesela.
Alıntı yapılan: z - 10 Mayıs 2014, 13:41:07
FPGA hic kullanmadim. Ama bolca CPLD kullandim. Arada dehset fark varmi?
Ben de CPLD kullanmadım ama kullanılmış devreleri inceledim , sadece lojik işlemler yapılıyor.
Baktığım bir xilinx cpld'de 32-512 arası macrocell var. bu da ancak logic tablo yapmaya yarıyor.
Ancak spartan 6'da bile 3840 cell var. Sadece cell değil , 75kbit dağılmış ram , 216kbit block ram var. İstediğin cell'i istediğin ram'e oradan I/O bağlayabiliyorsun. Basit işlemcileri bire bir gerçekleyebilirsin ( hazır yazılmışları var gerçi )
CPLD'de bunlar mümkün değil tabi.
Bunlardan ve başka artılardan sebep evet bence arada dehşet fark var.
Örneğin 20 tane uart'a ihtiyacınız var diyelim , bu uart'ları aynı anda kullanmadan çalıştırmak size yetiyorsa CPLD kullanabilirsiniz. 20 uartı bir mux ile seçersin istediğiniz kanala veri yollayıp alırsınız.
Bu 20 uartı aynı anda kullanmak isterseniz , örneğin herhangi bir zamanda 20 kanalın herhangi birinden veri gelme ihtimali olabilir ve siz bunu kaçırmak istemiyor olabilirsiniz, bu durumda FPGA kullanırsınız. FPGA-CPU arayüzü olur , FPGA-uart arayüzü olur , tüm işlemler buffer'dan geçer , siz CPU'dan bufferı takip eder , yazdığınız protokole göre komut gönderir alır , buffer'ı okur yada yazarsınız.
Uart ornegi dogru olmamis. CPLD ile de 20 tane bagimsiz calisabilen uart tasarimi tapabilirsin.
Alıntı yapılan: z - 11 Mayıs 2014, 21:23:59
Uart ornegi dogru olmamis. CPLD ile de 20 tane bagimsiz calisabilen uart tasarimi tapabilirsin.
Hocam sanırım pin sayısından dolayı böyle söylemiş olabilir. Çok fazla uygulama yapmadım bende en fazla kaç pin CPLD var bilmiyorum. Benim kullandığım 22Pinliydi yanlış hatırlamadıysam.
Zamaninda sadece Lattice ile calismistim ve bir kac yuz bacakli modelleri vardi.
http://www.latticesemi.com/en/Products/FPGAandCPLD.aspx (http://www.latticesemi.com/en/Products/FPGAandCPLD.aspx)
FPGA denince aklıma VOLTRON geliyor.
(http://3.bp.blogspot.com/_Ly_e7SHJc0I/TStEt_0r4dI/AAAAAAAAAEg/LYlVNukAq3o/s1600/golion_voltron_Wallpaper__yvt2%255B1%255D.jpg)
pin haricinde içinde ki macrocell kısmı önemli. 32Macrocell içeren bir CPLD ye 2 adet 8bit shift register sığıyor. 2 adet 74c595 tek kılıftaymış gibi oluyor.
PLCC 44pin kılıfa sahip. ayı kılıfta 64 macrocell olanlarda mevcut.
Alıntı yapılan: z - 11 Mayıs 2014, 21:23:59
Uart ornegi dogru olmamis. CPLD ile de 20 tane bagimsiz calisabilen uart tasarimi tapabilirsin.
yok hocam kastettiğim biraz daha karmaşık bir şeydi,
mesela uart 16'ya data geldiği zaman , fpga sana interrupt üretecek, int geldiğinde sen gidip fpga buffer'ından hangi kanalda ne kadar bekleyen veri var sorgusunu çekeceksin , sonra veriyi çekeceksin. Uart kanallarında yeteri kadar buffer olacak. Gönderirken de yine araya yazdığın protokole göre bu data bloğu şu uart kanalından gitsin diye komut yollayacaksın. Hazır Uart çipleri de bu tipteydi sanırım. Bunlar FPGA'de rahatlıkla uygulanabilir.
CPLD'de sadece yönlendirme yapabiliriz gibi başka bir I/O'ya.
Atıyorum 32 Uart dış dünyadan gelen , 1 uart 'da bizim MCU'muza giden uart olsun. İçeriye 2 adet mux yaptığımızda istediğimiz TX/RX çiftini MCU'ya yönlendirelim(5 kontrol pini ile 2^5) Bu durumda bi kanal ile haberleşirken diğer kanalı kaçırırız. Ancak 32 tane portumuz yine de vardır.
Yanlış mıyım ?
FPGA bilmedigim icin bir dey diyemem ama bu dediklerin CPLD ile de yapilabilir. Yeterki iceride yeterince macro cell olsun.
Alıntı yapılan: camby - 12 Mayıs 2014, 00:10:46
yok hocam kastettiğim biraz daha karmaşık bir şeydi,
mesela uart 16'ya data geldiği zaman , fpga sana interrupt üretecek, int geldiğinde sen gidip fpga buffer'ından hangi kanalda ne kadar bekleyen veri var sorgusunu çekeceksin , sonra veriyi çekeceksin. Uart kanallarında yeteri kadar buffer olacak. Gönderirken de yine araya yazdığın protokole göre bu data bloğu şu uart kanalından gitsin diye komut yollayacaksın. Hazır Uart çipleri de bu tipteydi sanırım. Bunlar FPGA'de rahatlıkla uygulanabilir.
CPLD'de sadece yönlendirme yapabiliriz gibi başka bir I/O'ya.
Atıyorum 32 Uart dış dünyadan gelen , 1 uart 'da bizim MCU'muza giden uart olsun. İçeriye 2 adet mux yaptığımızda istediğimiz TX/RX çiftini MCU'ya yönlendirelim(5 kontrol pini ile 2^5) Bu durumda bi kanal ile haberleşirken diğer kanalı kaçırırız. Ancak 32 tane portumuz yine de vardır.
Yanlış mıyım ?
Hocam FPGA içerisinde hazır blok ram mevcut olması avantaj ama olmasa bile yeterli lojik eleman olduğunda yapılabilir. Zaten FPGA içerisinde de yeterli RAM yoksa P&R yapan yazılım(Quartus,ISE) kendisi lojik ram oluşturup yerleştiriyor.
Alıntı yapılan: z - 12 Mayıs 2014, 00:22:55
FPGA bilmedigim icin bir dey diyemem ama bu dediklerin CPLD ile de yapilabilir. Yeterki iceride yeterince macro cell olsun.
Hocam işte içine fazla 2 tane shift register sığıyor diyor arkadaş, karşılaştırdığımız nokta da bu zaten. CPLD'lerde FPGA'lerdeki gibi yeterli sayıda makrocell yok.
İçinde N adet makrocell olan CPLD ile linux de çalıştırırız.
--------------
CPLD ile bu yapılabilir mi ?
http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/6560 (http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/6560)
Bunun daha basitini düşünelim , sadece baud generator için bile kaç logic blok harcanır ?
------------
@gerbay hocam , bu gösterdiğin sanırım CPLD için sanırım , ne kadar kaynak harcanıyor , SRAM interface için ?
ISPLSI2032 ile (kucuk bir CPLD) 2 adet PWM unitesi yada 1 shaft encoder icin decoder + sayici yada 3 yada 4 portlu ISA devrelerinin tamamini atabiliyordum.
Bu cipin cok cok daha buyuk kapasiteleri vardi. Bakmak lazim.
Alıntı yapılan: z - 12 Mayıs 2014, 10:23:44
ISPLSI2032 ile (kucuk bir CPLD) 2 adet PWM unitesi yada 1 shaft encoder icin decoder + sayici yada 3 yada 4 portlu ISA devrelerinin tamamini atabiliyordum.
Hocam bu çipleride mi JTAG ile programlıyordunuz ?
Evet. Bir starter kit almıştım. İçinde bir kaç çeşit çip, minik bir JTAG, dokümanlar ve CD vardı.
Konu dışı oldu ama fpga çipleri picxxfxxx gibi flash programlama ünitesinemi sahip. Yani programlıyorsunuz sonra enerji verip çalıştırıyoruz. Yoksa her enerji verildiğinde programlayıp çalıştırılıyormu?
Birde şunu sormak istiyorum mikro kontreller gibi parazitlerden etkilenip kiltleniyormu.
FPGA lar Flash yapıya sahip değildirler. RAM tarzı bir yapıya sahip oldukları için, üretilen bit code FPGA yüklendiğinde enerjisi olduğu muddetçe programını korur, enerji kesildiğinde uçar.
FPGA içeren kartlarda eeprom ve/veya CPLD yada MCU bulunur. bunlar ilk enerji anında FPGA programlar.
Aşağıdaki fotograftaki kar üzerinde Cycperss'in bir MCU'su var. Bu kartın takılı olduğu PC deki yazlım ilk çalışma anında HDD içinde bulunan bitfile dosyasını kart üzerindeki MCU yardımuyla karttaki EP1K FPGA ları programlıyor.
http://imageshack.com/a/img203/3108/5vlx.jpg (http://imageshack.com/a/img203/3108/5vlx.jpg)
Flash yapıya sahip programlanabilir lojik üniteli chip varmı?
CPLD ler Flash yapıdadırlar.
CPLD ile 32 usart devresi ve belirlenen bir data geldiğinde uyarı portu bir yapan devre tasarlamak mümkünmüdür.
bildiğim en büyük CPLD 1,7K Macrocell içeriyor ve 271 pinli. önce tekli usart implementasyonu yapıp bakmalı. 1 modül nekadar yer tutuyor diye oana göre değerlendirilir.
altera-max2-microkit te ki max2 serisinin en büyüğü 2210 les var.
10 uart biraz zor sığar.
diğer firmaların cpldileri farklı olabilir.
fpga yı flashlı veya cpld fpga karması bir şey yapmış olabilirler.
Yalnız UART devresi atla deve bir tasarım değil.
Hele hele de 32 uart eğer ki aynı baud rate de çalışacaksa iş biraz daha kolaylaşır.
uart uartla bitmiyoki.
hepsinin ayrı çalıması için
hepsine bus oluşturcan.interruptları ayarlıcan olmadı fifo koyacan.
ha dersen ben zaten mastırım hepsi çalışmaz switch ettiğim çalışır.
ve ben veri göndermedikce data gelmez gibi kabullerle sığar.
FPGA - CPLD ile ilgili eğitim slaytları. fikir vermesi açısından.
http://www.uio.no/studier/emner/matnat/fys/FYS4220/h11/undervisningsmateriale/forelesninger-vhdl/Lecture1-%20Introduction%20to%20programmable%20logic.pdf (http://www.uio.no/studier/emner/matnat/fys/FYS4220/h11/undervisningsmateriale/forelesninger-vhdl/Lecture1-%20Introduction%20to%20programmable%20logic.pdf)
Alıntı Yapuart uartla bitmiyoki.
hepsinin ayrı çalıması için
hepsine bus oluşturcan.interruptları ayarlıcan olmadı fifo koyacan.
ha dersen ben zaten mastırım hepsi çalışmaz switch ettiğim çalışır.
ve ben veri göndermedikce data gelmez gibi kabullerle sığar.
UART demişler ama onu uart olarak algılama 32 uart , 32bit data olarak algıla birde tx 32 bit yani 64 bit data switch olarak algıla.
Daha önce camby bu örneği vermişti soracaktım nasıl sığıdırıyon o kadar uart cpld ye diye ama burdaki yazılarında yazmış.Yanıltan kısım uart yazmaları .
Tabii bu sistem gerçek uygulamada ne kadar kullanışlı tartışılır bir konu.
Logic cell i fazla olan cpld lerin fiyatları nerdeyse orta bir fpga ya denk gelir,2210 30-60 dolar arası fiyatı var bana göre çok pahalı bir çozum . 512/570 cell üstünde olan cpld fiyat/cell olarak aşırı pahalı.
CPLD leri daha çok: level translator , spi , 74595,7447,4053,74192 tarzında logic entegrelrden birkaç tane birarada kullanılması gereken yerlerde daha çok kullanılır.
En son gördüğüm FPGA uygulaması söyliyeyim.
TV ve FM verici modulatörlerinde kullanılıyor. Adamlar bir tane kart tasarlamışlar. Bu karta istediğin modulator programını yüklüyorsun o kart istediğin verici modulatoru oluyor. Örnek olarak;
1. Klasik analog TV modulator
2. DVB T modulator
3. DVB T2 modulator
4. ISDB T modulator
5. ATSC modulator
6. DAB modulator
Tabi bunların hepsini sana bedava vermiyorlar. İstediğin opsiyonun parasını veriyorsun. Sana o modulatörün key ini veriyorlar.
Anolog döneminden gelen bir elektronikçi olarak bu gelişme başımızı döndürüyor :)
Alıntı yapılan: fahri- - 13 Mayıs 2014, 23:24:29
En son gördüğüm FPGA uygulaması söyliyeyim.
TV ve FM verici modulatörlerinde kullanılıyor. Adamlar bir tane kart tasarlamışlar. Bu karta istediğin modulator programını yüklüyorsun o kart istediğin verici modulatoru oluyor. Örnek olarak;
1. Klasik analog TV modulator
2. DVB T modulator
3. DVB T2 modulator
4. ISDB T modulator
5. ATSC modulator
6. DAB modulator
Tabi bunların hepsini sana bedava vermiyorlar. İstediğin opsiyonun parasını veriyorsun. Sana o modulatörün key ini veriyorlar.
Anolog döneminden gelen bir elektronikçi olarak bu gelişme başımızı döndürüyor :)
Bu zaten apayrı bir dünya. Software Defined Radio olarak geçiyor. http://en.wikipedia.org/wiki/Software-defined_radio (http://en.wikipedia.org/wiki/Software-defined_radio) İnternette daha önce bu şekilde GSM bandında yayın yapıp baz istasyon gibi davranan donanımlar görmüştüm.
Alıntı yapılan: fahri- - 13 Mayıs 2014, 23:24:29
En son gördüğüm FPGA uygulaması söyliyeyim.
TV ve FM verici modulatörlerinde kullanılıyor. Adamlar bir tane kart tasarlamışlar. Bu karta istediğin modulator programını yüklüyorsun o kart istediğin verici modulatoru oluyor. Örnek olarak;
1. Klasik analog TV modulator
2. DVB T modulator
3. DVB T2 modulator
4. ISDB T modulator
5. ATSC modulator
6. DAB modulator
Tabi bunların hepsini sana bedava vermiyorlar. İstediğin opsiyonun parasını veriyorsun. Sana o modulatörün key ini veriyorlar.
Anolog döneminden gelen bir elektronikçi olarak bu gelişme başımızı döndürüyor :)
Hocam can damarıma bastın. :) Gelecek 5 yıl içinde tamamen kendi kandime yapmayı planladığım bir iş. Amacım sayısal olarak tüm modülasyonları gerçekleyebilmek. Ama çok değişken var özellikle Digital-Analog ve Analog-Digital kısımlarını nasıl yapmalıyım sorusuna takılıyorum. Mesela çok düşük güç ama kısmen büyük akım istiyor. Beslemesini nasıl yapmalıyım sorusuna takılıyorum. Ama dediğimiz gibi FPGA denen malzeme bunların tümünü yapabilecek kapasitede. Tabi bizim kapasitemizin kurtardığı ölçüde.. :) Benim için şuanlık kapasite tanımı yok. Yabancı dilin alfabesini öğreniyor gibi hissediyorum.
Düzeltme:
Modülasyonların algoritmalarını katmadım daha.. :D