Први ентузијаст микроконтролера погледа програмабилну логику

Body Language Signs She’s Attracted to You (Јули 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Први ентузијаст микроконтролера погледа програмабилну логику


Фиелд програмабилни гате арраи (ФПГА) традиционално је боравио у свету врхунског професионалног развоја. Све до недавно, ФПГА су остали готово искључиво у тој арени због високих иницијалних трошкова за куповину, трошкова развојних алата и мистерије која окружује концепт. Срећом, последњих година, већина тога се променила.

ФПГА плоче су сада унутар досега

Сада има доста приступачних и једноставних ФПГА развојних плоча, а основни алати се често могу бесплатно преузети. Неколико од ових табли забиљежено је у претходном чланку: "Најбољи ФПГА развојни одбор за нове дизајнере."

Било би тешко одредити само једну "најбољу ствар" коју ФПГА може учинити. Они су невероватно свестрани уређаји, али ако бих морао да одаберем одговор са једним речима, то би било "паралелно", јер у њима могу учинити више од једне ствари у исто време.

ФПГА нису ограничени на једну извршну путању

У микроконтролеру (МЦУ) или централној процесној јединици (ЦПУ), све се мора пратити кроз језгро процесора узастопно. Можете добити одређени ниво паралелности са вишезначним процесорима, али сви они и даље користе исту меморијску магистралу.

ФПГА није МЦУ и нема МЦУ уграђен у њега. Међутим, можете да конструишете сопствене МЦУ у низу врата. У ствари, можете конфигурирати многе МЦУ-ове у низу врата, стварајући сопствени мулти-цоре процесор. Честа употреба је да ФПГА изврши тежак рачунарски рад, а прикључени МЦУ рукује И / О не-реалном времену, корисничким интерфејсом и другим детаљнијим задацима.

Да би боље разумели могућности ФПГА паралелизма, визуелизујте ЦПУ или МЦУ као да се покреће стомачима од 3 "к 5" ноте картице. Свака картица има инструкцију или ријеч података написаних на њему. Можете копирати било коју картицу онолико често колико желите, и можете скочити у вашем стацку како вам се свиђа.

За обраду стуба инструкција, свака картица мора проћи кроз један слот, једну картицу за другом. Тај слот представља пут кроз МЦУ-ову аритметичку логичку јединицу (АЛУ). Ако користите једноструки процесор, имате само један АЛУ.

Са сваким тактним циклусом, једна картица се напаја кроз АЛУ. Ако желите да обавите функцију (подскуп груписања картица) 5 пута, и даље морате да храни ту групу картица кроз слот 5 пута, сваку картицу појединачно. Изненада, 30 линијских функција постаје 150 часовника циклуса рада.

Групе логичких ћелија "Вире Уп"

ФПГА, с друге стране, више је попут велике торбе основних логичких чипова (познатих и као "логичке ћелије"). Можете их бацити на свој сто и уредити и груписати их на било који начин. Дакле, и ово је кључни атрибут ФПГА-а, ако желите 5-кратно извршити функцију, можете креирати 5 дискретних копија те групе логичких врата.

Ако ваша функција има 30 врата, за изградњу круга ће вам требати укупно 150 врата. Али, пошто сте створили ожичено логичко коло, подаци представљени на улазу кола се шире на излаз кола без управљања сатом. Даље, пошто имате пет кругова, један скуп података не мора да чека да се претходни заврши. Цела операција, у овом скупу модула, одвија се у једном циклусу такта!