شرحي برتكنولوژي FPGA و CPLD و نرم افزار QUARTUS:شايد تاکنون فکر کرده باشيد اگر يک طرح ديجيتالي داشته و اين طرح داراي تعداد زيادي آي سي باشد چگونه طرح خود را پياده کرده و به صورت يک برد بسازيد.يا اينکه يک آي سي با امکاناتي به خصوص داشته باشيد که نمونه اش در هيچ يک از آي سي هاي ديجيتالي دنيا موجود نباشد.
مثلا ميخواهيم يکي از طرح هاي زير را پياده کنيم:
يک ساعت ديجيتالي با امکانات کامل
يک توليد کننده پالسهاي pwm براي يک اينورتر تک فاز يا سه فاز
توليد سيگنالهاي همزماني عمودي و افقي براي يک نمايشگر RGB يا LCD
ساختن يک اسيلوسکوپ ديجيتالي
ساختن يک تابلوي روان با LED
و.....
سري تراشه هايي به نامهاي FPGA و CPLD توليد شده اند که داراي يک معماري خاص بوده به طوري که شما را قادر مي سازد هر گونه طرح ديجيتالي خود را ابتدا با نرم افزار واسط طراحي کرده سپس طرح خود را در نرم افزار مربوطه شبيه سازي کرده و به کمک پروگرامر مخصوص بر روي اين آي سي خام به صورت سخت افزاري پياده کنيد.
حتي شما ميتوانيد تعداد پايه هاي مورد نياز خود براي آي سي ٬محل قرار گرفتن اين پايه ها در اطراف آي سي و نوع آن را در نرم افزار مربوطه انتخاب کنيد.
پس از طراحي ميتوان بررسي کرد که چه زمان تاخير بين تحريک وروديها و تغيير وضغيت در خروجيها وجود داردو در صورت زياد بودن اين تاخير يا موارد ايرادهاي ديگر طرح را قبل از پروگرام کردن بهينه کرد. کار طراحي برنامه بر روي اين نرم افزارهاي واسط به دو روش انجام ميشود:
1- روش گرافيکي: در اين روش با استفاده از توابع از پيش طراحي شده که در واقع يک سري بلوک گرافيکي هستند طرح آماده ميشود.
اين توابع عبارتند از:
primitive functions
macro functions
library of paraneterized modules
mega functions
که در مورد توابع mega بايد گفت که به دو دسته open core و mega core تقسيم بندي ميشوند. اين دو دسته را شرکتهاي طراحي کننده ماکروها طراحي ميکنند و جهت فروش آماده مي نمايند. دسته اول را بر روي نرم افزار ميتوان شبيه سازي کرد ولي نميتوان بر روي آي سي پروگرام کرد(بايستي خريداري کرد) و دسته دوم را ميبايست از ابتدا خريداري کرد.
يکي از کارهاي سود آور شرکتهاي بزرگ طراحي همين mega functions ها است.
2- روش برنامه نويسي: در اين روش با استفاده از برنامه نويسي VHDL (برنامه نويسي توصيف سختافزاري) قسمتهايي از طرح که به صورت گرافيکي قابل پياده سازي نيست را طراحي کرده و سپس آن را به طرح اصلي اضافه ميکنيم.
اما در مورد نرم افزار MAX+PLUS شركت ALTERA نرم افزار جديد خود با نام QUARTUS II را جهت برنامه نويسي سري FPGA هاي خود ارائه كرد.امكانات اين نرم افزار قدرتمند به اين شرح است:
1. ايجاد طرح هاي مورد نظر شما به صورت گرافيكي
2. محيط برنامه نويسي VHDL جهت برنامه نويسي
3. شبيه سازي طرح آماده شده
4. كامپايلر و سنتز برنامه
5. بهينه كردن طرح از نظر تاخير و فركانس كاري
6. ايجاد فايل مورد نياز به صورت رشته هايي از صفر و يك براي برنامه ريزي سوئيچ ها و قسمتهاي مختلف FPGA
مراحل كار در اين نرم افزار به اين صورت است:
ابتدا طرح مورد نظر خودتان را به صورت گرافيكي يا زبان برنامه نويسي VHDL پياده سازي ميكنيد.سپس توسط نرم افزار II QUARTUS برنامه شما سنتز و كامپايلر ميشود.
در مرحله بعد طرح توسط نرم افزار شبيه سازي ميشود تا رفع اشكال و بهينه شود.
سپس FPGAمورد نظر انتخاب ميشود و پايه ها بر روي آن مشخص ميشوند و سپس طرح شما از نظر فركانس كاري و ميزان تاخير چك ميشود.
آخرين مرحله مربوط ميشود به ايجاد فايل رشته اي جهت برنامه ريزي بر روي FPGA توسط پروگرامر مخصوص
" را دارید.
برای دریافت نرم افزار باید کدرمز زیر را درکادر مربوطه وارد کرده و برروی دکمه (((دریافت نرم افزار))) کلیک کنید.
این کار فقط برای امنیت بیشتر سایت است که برای هربار دریافت نرم افزار یک کد مخصوص به شما تعلق خواهد گرفت.
تمام IP دریافت کنندگان نرم افزار ثبت می شود و در صورت مشاهده تخلف دسترسی فرد مربوطه به کل سایت مسدود خواهد شد.