دانلود گزارش کارآموزی آشنایی با FPGA & CPLD ونرم افزار MAX+PLUS II

اختصاصی از یارا فایل دانلود گزارش کارآموزی آشنایی با FPGA & CPLD ونرم افزار MAX+PLUS II دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:46

فهرست مطالب:

روش های پیاده سازی مدارات دیجیتال

        · تراشه های استاندارد                               1

        · تراشه های قابل برنامه ریزی دیجیتال                     1

        · آرایه های قابل برنامه ریزی  PLA) ها)                    2

        · PAL   ها                                    3

        · برنامه ریزی  PLA ها و  PAL ها                         4

        · قطعات قابل برنامه ریزی پیچیده  CPLD) ها)                6

        · FPGA ها                                    10

 قطعات تجارتی

        ·  PLD های ساده (SPLD)

        ·  PLD  های پیچیده (CPLD)

        · FPGA ها                                    21

طراحی مدارات دیجیتال بوسیله تراشه های FPGA, CPLD

        · نرم افزار MAX + PLUS II                           24

        · روش های برنامه ریزی تراشه های FPGA, CPLD

        · استاندارد IEEESTD 1149.1

چکیده:

روش های پیاده سازی مدارات دیجیتال

تراشه های استاندارد
یک روش کاملا معمولی که تا اواسط دهه 1980 جهت تحقق مدارات دیجیتالی و توابع منطقی رایج بود استفاده از تراشه های استانداردی بود که در داخل هر کدام از این تراشه ها تعداد محدودی گیت دیجیتال قرار داشت این تراشه ها اکنون نیز رایج هستند و به تراشه‌های سری 7400 مشهور هستند. تعداد انواع این گروه از تراشه ها زیاد است می توان مدار داخلی هر کدام از آنها را از کتب و کاتالوگ های مرجع این تراشه ها بدست آورد.



یک تراشه استاندارد از سری 7400    
تراشه های قابل برنامه ریزی دیجیتال
بعلت اینکه تعداد گیتهای داخل یک تراشه استاندارد کم ومحدود است در نتیجه تعداد توابعی که می توان با یک تراشه از سری 7400 ایجاد نمود خیلی محدود است. و در نتیجه این تراشه ها را جهت ساخت مدارات بزرگ دیجیتالی نامناسب می سازد.
اما با پیشرفت صنعت میکروالکترونیک و با استفاده از تکنولوژی VLSI می توان تعداد خیلی زیادی از گیت ها را در داخل یک تراشه با همان ابعداد تراشه های استاندارد ایجاد نمود. چنین تراشه هایی در دهه 1970 و با نام قطعات قابل برنامه ریزی (PLD) مطرح شدند.
یک قطعه PLD تراشه ای با کاربرد عمومی است و میتوان در داخل آن یک مداردیجیتال را پیاده سازی نمود در داخل این قطعه مجموعه ای از مدارات دیجیتال هستند که توسط شخص برنامه ریز به دلخواه در مدار قرار می گیرند. بعبارت دیگر PLD را میتوان بصورت یک جعبه سیاه black–box دید که از یک طرف ورودی ها به آن وارد شده و با استفاده از گیت‌ها و مدارات دیجیتالی که در خود جای داده توابعی از ورودی ها را در خروجی خود ایجاد می‌کند این کار توسط کلیدهای قابل برنامه ریزی جهت انتخاب گیتها قابل انجام است.



یک قطعه قابل برنامه ریزی به صورت یک جعبة سیاه
آرایه های قابل برنامه ریزی (PLA) ها
قطعات قابل برنامه ریزی (PLA) ها شامل دسته ها و انواع مختلفی هستند. نخستین وابتدائی ترین انواع این تراشه ها (PLA) ها می باشند در شکل زیر ساختار کلی یک (PLA)  به نمایش درآمده است:





ساختار کلی یک PLA        

ایده اساسی این طرح بر مبنای پیاده سازی توابع منطقی به صورت حاصل جمع حاصل ضرب ها (sop) پایه گذاری شده است در این طرح  PLA شامل یک مجموعه گیت های AND است که به ورودی تعدادی گیت OR متصل شده اند. همانطور که در شکل هم دیده می شود ورودی های  PLA  شامل Xn,………………X1 از مجموعه یک سری بافرها عبور می کنند که بعد از این طبقه مقادیر اصلی و معکوس شده ورودیها را جهت استفاده در طبقه بعدی خواهیم داشت و این سیگنالها وارد قسمتی بنام AND PLANE یا آرایه ای از AND ها می شوند وجملات حاصظرب (P1(PRODUCT TERMS الی PK را ایجاد می‌کنند هر کدام از این جملات حاصلضرب نیز به ورودی تعدادی OR متصل شده و با ایجاد حاصلجمع حاصلضرب ها می توان به تابع مورد نظر دسترسی پیدا کرد.

(PLA) ها :
همانطور که در قسمت قبل مشاهده شد در قطعات PLA  هم آرایه های AND و هم آ‌رایه های OR قابل برنامه ریزی بودند. از لحاظ عملی وجود کلیدهای قابل برنامه ریزی دو شکل عمده برای سازندگان  PLD  ایجاد می‌کند.
اولا: که ایجاد این سوئیچها در داخل یک تراشه عملیات ساخت تراشه را سخت می‌کند و ثانیا: مشخصات سرعتی تراشه تاثیر منفی می گذارد.
این عوامل سبب شده اند که قطعات قابل برنامه ریزی به گونه جدیدی طراحی شوند که تعداد کلیدهای قابل برنامه ریزی درداخل تراشه کاهش یابد و بدین ترتیب تراشه های  PAL  بوجود آمدند که در داخل آنها تعدادی AND موجود است که ورودی های قابل برنامه ریزی جهت ایجاد جملات حاصلضرب دارند. اما ورودی گیت های OR در طبقه بعد قابل برنامه ریزی نیستند. این تراشه ها از عمومیت بیشتری نسبت به  PLA  ها برخوردار هستند چون هم مشخصات دینامیکی بهتری نسبت به آنها دارند و هم قیمت پایین تری دارند.
مثالی از یک تراشه  PAL  در شکل زیر آمده است . در مقایسه با  PLA  ها ،  PAL ها دارای قابلیت انعطاف کمتری هستند. برای جبران این امر تراشه های  PAL  در رنجی از ندازه های مختلف ساخته میشوند.