কেন এফপিজিতে মাইক্রোকন্ট্রোলার প্রয়োগ করবেন?

Question

আমি বর্তমানে এফপিজিএগুলি "তদন্ত" করছি, তারা কী করতে পারে, কীভাবে তারা ইত্যাদি etc.

একাধিক জায়গায় ( উদাহরণস্বরূপ এখানে ) আমি এমন প্রকল্পগুলি দেখেছি যা এফপিজিএ সহ একটি সাধারণ মাইক্রোকন্ট্রোলার প্রয়োগ করে।

সুতরাং আমার প্রশ্ন:
আমি জানতে চাই, এ জাতীয় বাস্তবায়ন করার উদ্দেশ্য কী? বোর্ডে মাইক্রো রাখার পরিবর্তে এফপিজিএতে প্রয়োগ করা মাইক্রোকন্ট্রোলার কেন ব্যবহার করবেন? সুবিধা কি? এবং সম্ভবত এছাড়াও কি ডাউনসাইডস?

Comments

এর মধ্যে অনেকগুলি ক্যানড আইপি কোর ব্যবহার করে তবে আপনার নিজের ঘূর্ণায়মান একটি দুর্দান্ত শিক্ষার অভিজ্ঞতা হতে পারে।

— ক্রিস স্ট্রাটন

@ ক্রিসট্রাটটন - আপনি কি আরও বলতে পারেন, বা ক্যানড আইপি কোর সম্পর্কে একটি লিঙ্ক পোস্ট করতে পারেন? হ্যাঁ, আমি নিশ্চিত এটি একটি দুর্দান্ত শেখার অভিজ্ঞতা হতে পারে। তবে আমি এই প্রশ্নটি জিজ্ঞাসা করার অন্যতম কারণ। আমি অবাক হয়েছি যদি এটি কেবল একটি শেখার অভিজ্ঞতা ছাড়া আর কিছু থাকে।

— জেমস সি

বেশিরভাগ লোকেরা এটি মাইক্রোব্লেজ, পিকোব্লোজ, নিওস II ইত্যাদি জাতীয় কিছু ব্যবহার করছে - এটি মূলত "একটি ক্যান" (লাইব্রেরি) প্রসেসর ডিজাইন যা আপনি লাইসেন্স দিতে পারেন এবং আপনার প্রকল্পে রাখতে পারেন। বিপরীতটি আপনাকে এইচডিএল উত্সে নিজেকে বিকশিত করবে, সম্ভবত আপনার আদর্শ সিএস 101 বক্তৃতায় উপস্থাপিত ব্লক ডায়াগ্রাম থেকে। বক্তৃতা অঙ্কনকে কার্যকারী হার্ডওয়্যারে পরিণত করার সাথে লড়াই করার জন্য বেশ কয়েকটি আকর্ষণীয় ব্যবহারিকতা রয়েছে।

— ক্রিস স্ট্রাটন

দেখুন ওপেন কোর ওপেন সোর্স CPU- র কোর উদাহরণ প্রচুর জন্য।

— আরবেরটিগ

আমার একটা উদাহরণ আছে আমাদের একটি পুরানো পণ্যটির জন্য একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার অচল হয়ে গেছে। পেরিফেরিয়ালগুলির সঠিক মিশ্রণ সহ আমরা একটি উপযুক্ত প্রতিস্থাপন মাইক্রোকন্ট্রোলার খুঁজে পাইনি। এম্বেড থাকা প্রসেসরের সাথে একটি এফপিজিএ ব্যবহার করে আমাদের এফপিজিএতে পেরিফেরিয়ালগুলির আদর্শ মিশ্রণটি প্রয়োগ করতে দেয়।

— kkrambo

Answer 1

উপকারিতা:

• মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং যে কোনও কাস্টম ইন্টারফেস বা আই / ও লজিক অন-চিপের মধ্যে নির্লজ্জভাবে দ্রুত ইন্টারফেস।
• কাস্টমাইজযোগ্য প্রসেসর এবং ডিবাগ ইন্টারফেস
• এছাড়াও, ভিএইচডিএল সহ নিয়ন্ত্রণ কোড লেখার চেয়ে প্রায়শই সহজ নিয়ন্ত্রণ যুক্তি

downsides:

• মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং কাস্টম লজিক উভয়ই ফিট করার জন্য সম্ভবত আরও ব্যয়বহুল এফপিজিএ প্রয়োজন, কেবল এফপিজিএতে কাস্টম লজিক থাকার তুলনায়
• পৃথক চিপে রেডিমেড মাইক্রোকন্ট্রোলারের চেয়ে বিশেষত স্মৃতি নিয়ে এবং কোরটি জটিল হলে সম্ভবত কার্যকর করা আরও কঠিন।

Comments

অতিরিক্ত সুবিধা: সহজ নকশা, আরও কম চিপ।

— ডক্সিওভার

অতিরিক্ত ডাউনসাইড: আরও আইপি লাইসেন্স করা

— মিখাইল

ডাউনসাইড হিসাবে বিদ্যুৎ খরচ সম্পর্কে কীভাবে?

— ক্রেগ ম্যাককুইন

@ ক্রেইগম্যাক কিউইন এফপিজিএতে মাইক্রোকন্ট্রোলার তৈরি করা তাত্ত্বিকভাবে সম্ভব যা এখনও একা হার্ডওয়ার হিসাবে উত্পাদিত হয়নি। সেক্ষেত্রে তুলনার মতো বিদ্যুৎ খরচ নেই। যাই হোক না কেন, এটি কোনও সাধারণ উত্সাহ / নিম্নমুখী হতে নির্দিষ্ট ডিভাইস।

— মাস্ট

সব খুব ভাল মন্তব্য। এবং ভাল, আমি বলতে পারি যে সাধারণত এফপিজিএগুলির একটি বড় বিদ্যুত খরচ হয়, কারণ যুক্তি ব্যবহারটি ম্যাক্রোসেলের মধ্যে সাধারণত 100% থেকে খুব দূরে থাকে। এফপিজিএগুলি অত্যাধুনিক শক্তি হ্রাস করার কৌশলগুলি ব্যবহার করতে পারে এই বিষয়টি দ্বারা এটি সামান্য অফসেট করা হয়েছে। উত্পাদন প্রক্রিয়া (প্রযুক্তি) একটি এফপিজিএ এবং একই যুগের প্রসেসরের মধ্যে বেশ সমান হতে পারে। প্রসেসরগুলির ডেডিকেটেড মেমরি ব্লকগুলির পাশাপাশি এফপিজিএ রয়েছে। এগুলি আপনার প্রয়োজনগুলির সাথে মিলে যায় কিনা, নির্ভর করে যে আপনার প্রয়োজনের সাথে ঠিক মেলে এমন কোনও এফপিজিএ খুঁজে পেতে আপনি কত ভাগ্যবান on

— পিকেপি

Answer 2

যদি আপনার প্রকল্পটি উদ্বেগজনক কাজের জন্য কোনও এফপিজিএ ব্যবহার করে চলেছে, এবং এর অতিরিক্ত ক্ষমতাও রয়েছে, আপনি কেবল এফপিজিএতে এটি প্রয়োগ করতে পারলে আপনি অতিরিক্ত চিপের ব্যয় কেন করবেন ?

অনেকগুলি পদ্ধতিগত নিয়ন্ত্রণের পরিবেশের জন্য এটি ভিএইচডিএল বা ভেরিলোগে চেষ্টা করার চেয়ে সি জাতীয় ভাষায় প্রয়োজনীয় সেটআপটি প্রয়োগ করা যথেষ্ট সহজ হতে পারে। এফপিজিএতে মাইক্রোকন্ট্রোলার যুক্ত করে আপনি উভয় বিশ্বের সেরা - যুক্তি এবং ইন্টারফেসিং সিস্টেমগুলির জন্য ভিএইচডিএল / ভারিলোগ ইত্যাদির শক্তি এবং মূল নিয়ন্ত্রণ এবং পরিচালনা সিস্টেমগুলির জন্য একটি পদ্ধতিগত ভাষার সরলতা পাবেন।

Comments

এই উত্তরের প্রথম বাক্যটি মূল কারণ। এটি ইতিমধ্যে করা হয় যখন আপনি ইতিমধ্যে বোর্ডে কিছু অতিরিক্ত ক্ষমতা সহ কোনও এফপিজিএ রাখেন। (কমপক্ষে) একটি কম চিপ এবং কম বোর্ড জটিলতা। আপনি এটির সাথে একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার কার্যকর করার জন্য কোনও বোর্ডে এফপিজিএ রাখবেন না, তবে আপনার ইতিমধ্যে কোনও এফপিজিএ রয়েছে, পার্টস ব্যয় এবং বোর্ডের জটিলতা হ্রাস করার এটি একটি দুর্দান্ত উপায়। কমপক্ষে সে কারণেই আমরা এটি করি।

— রিরাব

Answer 3

মাজনকো এবং পিকেপির উত্তরের বর্ধিতকরণ:

এফপিজিএ ডিজাইনে সিপিইউ এম্বেড করার এই প্রবণতাটি বেশ কয়েকটি ভিন্নধর্মী সিস্টেমের দিকে পরিচালিত করে:

• জিলিনেক্সের জিনক -7000 পরিবার
• আল্তেরার আরিয়া / সাইক্লোন / স্ট্রেটিক্স এসওসি এফপিজিএ
• মাইক্রোসেমির স্মার্টফিউশন এফপিজিএ

বাজারে একটি ইন্টেল অ্যাটম + আল্টেরা এফপিজিএ চিপও রয়েছে: http://www.altera.com/devices/processor/intel/e6xx/proc-e6x5c.html

এফপিজিএর বেশিরভাগ ফ্রি মাইক্রো কন্ট্রোলার একটি খারাপ সরঞ্জাম চেইন সমর্থন ভুগছে। এমবেডেড এআরএম সিপিইউগুলি ট্রেস / ডিবাগ সমর্থন, সংকলক (জিসিসি সরঞ্জাম চেইন) এবং পূর্ণ লিনাক্স সমর্থন সহ আসে। এফপিএল ২০১৪ এ এখানে একটি সমীক্ষা উপস্থাপন করা হয়েছে: http://dx.doi.org/10.1109/FPL.2014.6927482

সম্পাদনা 1:
সাইপ্রেস থেকে পিএসওসি (চিপ অন প্রোগ্রামযোগ্য সিস্টেম) ডিভাইসগুলির বর্গও রয়েছে। এই ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি মাইক্রো কন্ট্রোলার (এম 8 সি, 8051, এআরএম কর্টেক্স এম0 বা কর্টেক্স এম 3) এবং ক্লাসিক এসওসি ইন্টিগ্রেটেড আই / ও কন্ট্রোলার বা ডিভাইসগুলি (আইইসি, এসপিআই, টাইমার, সিএএন, ড্যাক, এডিসি, ওপ্যাম্প, ...) এবং একটি প্রোগ্রামযোগ্য অংশ। এই অংশটি ক্লাসিক এফপিজিএগুলির মতো সূক্ষ্ম শস্য প্রোগ্রামযোগ্য নয়, তবে এটি সংযোজন I / O নিয়ন্ত্রক বা বিল্টড হার্ডওয়্যার এক্সিলারেটরগুলি প্রয়োগ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পিএসওসি আপনাকে আপনার নকশায় অ্যানালগ উপাদানগুলি ব্যবহার করতে দেয়।
http://www.cypress.com/psoc/?source=CY-ENG-HEADER

পিএসওসি ওভারভিউ:

Answer 4

আপনার যদি কেবল একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার প্রয়োজন হয় এবং যদি আপনার এফপিজিএ না থাকে তবে মাইক্রোকন্ট্রোলার ফার্মওয়্যার সহ কোনও এফপিজিএ ব্যবহার করা অস্বাভাবিক হবে। যাইহোক, সমস্ত প্রকল্পগুলি সেদিকে বাড়ছে না। অনেক টাস্কের একটি এফপিজিএর জন্য স্পষ্ট প্রয়োজন রয়েছে, তবে শেষ পর্যন্ত এমন কোনও টাস্ক আসে যা সত্যই কোনও ভিএইচডিএল সমাধানের জন্য উপযুক্ত নয়। কখনও কখনও কোনও সমস্যা সাধারণত সাধারণ উদ্দেশ্যে সিপিইউ দ্বারা পরিচালিত হয়। বা, কখনও কখনও এটি অন্যান্য উপায়ে হয়: কিছু কাজ সাধারণ উদ্দেশ্যে সিপিইউয়ের জন্য উপযুক্ত নয় - তাদের সমান্তরালতা প্রয়োজন need

সেই সময়, আপনার একটি পছন্দ আছে। হয় আপনি আপনার ডিভাইসে অতিরিক্ত চিপ যুক্ত করতে পারেন, বা আপনি বুঝতে পারেন যে আপনি ব্যবহার করছেন না এমন এফপিজিএতে অতিরিক্ত গেট রয়েছে। একটু আইপি লাইসেন্স করুন, এবং আপনার কোনও কার্যকরী সাধারণ উদ্দেশ্য সিপিইউ থাকতে পারে!

আর একটি আকর্ষণীয় বিশদটি হ'ল আপনি কয়েকটি মাইক্রোকন্ট্রোলার ফার্মওয়্যারগুলি কাস্টমাইজ করতে পারেন। আমি এমন প্রকল্পগুলি জানি যা একটি পাওয়ার পিসি এম্বেড করেছিল তবে ভাসমান পয়েন্ট সাপোর্টের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত গেট এবং শাখার পূর্বাভাসের একটি ভাল অংশ কেড়ে নিয়েছে। এটি ভিএইচডিএল ভিত্তিক ফার্মওয়্যারের সাথে পাশাপাশি ফিট করার পক্ষে এটি যথেষ্ট ছোট করেছে।

Answer 5

এফপিজিএতে একটি মাইক্রোপ্রসেসর বা মাইক্রোকন্ট্রোলার ইনস্ট্যান্ট করার জন্য বেশ কয়েকটি বৈধ কারণ রয়েছে। এখানে তিনটি রয়েছে:

1. আপনি কেবল একটি প্রসেসরের অপারেশন সম্পর্কে জানতে চান। এফপিজিএগুলি কোড প্রয়োগ করার সাথে সাথে প্রসেসরের অভ্যন্তরে কী ঘটছে তা তদন্তের অসীম উপায় দেয়। এটি কেবল শেখার জন্য।

2. আপনি একটি বড় সিস্টেম কার্যকর করছেন যার জন্য একটি এফপিজিএর হার্ডওয়্যার-স্তরের গতি প্রয়োজন (মাইক্রোপ্রসেসরের উপর চালিত সফ্টওয়্যারের তুলনায় দ্রুত) তবে আপনার ডিজাইনের জন্য একটি জটিল রাষ্ট্রীয় মেশিনের প্রয়োজন হয়, যা জিলিনেক্স পিকোব্লেজের মতো সাধারণ প্রসেসরে চালিত সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে আরও সহজে প্রয়োগ করা হয় is একটি হার্ডওয়্যার এফএসএম চেয়ে। নোট করুন যে একটি পিকোব্লেজ সর্বশেষতম এফপিজিএ প্রক্রিয়া প্রযুক্তিগুলিতে 240MHz হিসাবে দ্রুত চলতে পারে এবং পিকোব্লেজ প্রসেসর প্রতি দুটি ঘড়ির চক্র একটি নির্দেশনা কার্যকর করে, সুতরাং আপনি একটি দ্রুত, সামঞ্জস্যপূর্ণ রাষ্ট্রীয় মেশিন পাবেন যা সহজেই সফ্টওয়্যারটিতে প্রোগ্রাম করা হয়।

3. (2) প্রসারিত করার জন্য আপনার একটি স্টেট মেশিন দরকার যা বাধা হ্যান্ডেল করতে পারে। প্রসেসরগুলি এটির জন্য সত্যিই ভাল কারণ তারা ইতিমধ্যে জানে কীভাবে বাধা দেওয়ার আগে এবং পরে রাষ্ট্রীয়ভাবে নিরাপদে সংরক্ষণ এবং পুনরুদ্ধার করতে হয়।

এখানে একটি সতর্কতা: আপনি যদি একটি আদর্শ নির্দেশিকা সেট এবং একটি বৃহত বিকাশ বাস্তুসংস্থান সহ একটি দ্রুত প্রসেসর চান তবে আপনি একটি এক্সিলিন্স জিনক এসসিতে দুটি এআরএম কর্টেক্স-এ 9 এর মতো দ্রুত, হার্ড-কোর প্রসেসর চান want জিনক সোসিতে এফপিজিএ ফ্যাব্রিক আপনাকে প্রোগ্রামেবল লজিকটিতে আরও প্রসেসরের কোর ইনস্ট্যান্ট করার অনুমতি দেয় তবে এআরএম কর্টেক্স-এ 9 লিনাক্স এবং অ্যান্ড্রয়েডের মতো স্ট্যান্ডার্ড আইডিই যেমন স্ট্যান্ডার্ড অপারেটিং সিস্টেম চালাতে পারে।

এআরএম কর্টেক্স-এ 9 এবং পিকোব্লেজের মধ্যে, এমন অনেকগুলি নরম প্রসেসর রয়েছে যা আপনি প্রচুর উত্স থেকে উপলব্ধ প্রোগ্রামেবল যুক্তি দিয়ে প্রয়োগ করতে পারেন। কিছু লোক তাদের নিজস্ব প্রসেসরগুলি রোল করতে পছন্দ করে এবং এটি একটি দুর্দান্ত শিক্ষামূলক ক্রিয়াকলাপ। যাইহোক, মাইক্রোপ্রসেসরগুলির সফ্টওয়্যার বিকাশ সরঞ্জাম প্রয়োজন এবং সেগুলি তৈরি / ডিবাগ করা প্রসেসর তৈরির চেয়ে প্রসারণের আরও বেশি পরিশ্রমের প্রয়োজন। প্রসেসর কোর এবং ডিবাগগুলি তৈরি / ডিবাগ করার জন্য প্রয়োজনীয় সময় এবং প্রচেষ্টার বিরুদ্ধে আপনার সর্বদা কাস্টম মাইক্রোপ্রসেসরের সম্ভাব্য সুবিধাটি বাণিজ্য করতে হবে।

সম্পূর্ণ প্রকাশ: আমি জিলিনক্সের পক্ষে কাজ করি তবে আমি নিশ্চিত যে এফপিজিএগুলি সর্বদা সমাধান বলে আমি উল্লেখ করি নি। যদি 50 শতাংশ মাইক্রোকন্ট্রোলার কাজটি করতে পারে তবে আপনি এটি ব্যবহার করা ভাল। এফপিজিএ এবং জিনক এসসিগুলি এমন প্রকল্পগুলির জন্য যেগুলির জন্য মাইক্রোকন্ট্রোলারের দক্ষতার বাইরে ভারী উত্তোলনের প্রয়োজন হয়।

Comments

উষ্ণ অভ্যর্থনা, স্টিভেন!

— পিকেপি

উত্তম উত্তর, তবে এমন একটি রাষ্ট্রীয় মেশিনের দরকার আছে যা ইন্টারআপগুলি পরিচালনা করতে পারে? আনয়ন-ডিকোড-এক্সিকিউট করা প্রসেসরগুলির জন্য বাধা প্রয়োজনীয় অপরিহার্য কারণ বাহ্যিক উদ্দীপনা পরিচালনা করতে আইএসআর চালানোর জন্য প্রসেসরের একচেটিয়া ব্যবহারের প্রয়োজন। একটি এফপিজিএতে, বাহ্যিক উদ্দীপনাটি একটি পৃথক যুক্তিযুক্ত ব্লকে পরিচালনা করা হয় যখন রাষ্ট্রীয় যন্ত্রটিও চলতে থাকে; রাষ্ট্র সংরক্ষণ এবং পুনরুদ্ধারের প্রয়োজন নেই। মূলত, বাধা হ'ল এইচডিএল প্রথমে নেই এমন সমস্যার একটি অপূর্ণ সমাধান।

— বেন ভয়েগট

আপনি অবশ্যই হার্ডওয়্যার-বাস্তবায়িত রাষ্ট্র মেশিনগুলির জন্য সঠিক, বেন। আপনি সর্বদা অন্য স্টেট-মেশিন ইনপুট হিসাবে "বাধা" পিনটি তারে রাখতে পারেন। যাইহোক, অনেকগুলি জটিল রাষ্ট্রীয় মেশিনগুলি প্রসেসর চালিত সি দ্বারা প্রয়োগ করা হলে বা কিছু বিকাশকারীদের জন্য কমপক্ষে আরও বোধগম্য হয় simply আপনার যখন একটি বাধা প্রয়োজন তখনই।

— স্টিভেন লাইবসন

Answer 6

কখনও কখনও আপনি একটি এফপিজিএ ব্যবহার করতে পারেন কারণ আপনার এমন সফ্টওয়্যার রয়েছে যা একটি দীর্ঘ-অপ্রচলিত এবং অনুপলব্ধ শারীরিক প্রসেসরের সাথে চলে যেটি আপনি পুনরুত্থিত করতে চান। পিন-সামঞ্জস্যপূর্ণ না হওয়া অবস্থায় (যদিও ডিআইপি-স্টাইলের মাউন্টগুলি দেখা গেছে) এটি আপনাকে চক্র নির্ভুল হতে দেয়। কোনও পণ্য মাইক্রোপ্রসেসরের উপর একটি খাঁটি সফ্টওয়্যার অনুকরণ এমনটি হওয়ার সম্ভাবনা নেই। উদাহরণস্বরূপ আপেল 2fpga