مقاله FPGA & CPLD زبان برنامه نویسی VHDL

دانلود مقاله FPGA & CPLD زبان برنامه نویسی VHDL تحقیق آموزش زبان برنامه نویسی vhdl مقاله دانلود اموزش زبان برنامه نویسی vhdl برنامه نویسی به زبان vhdl مثال برنامه نویسی به زبان vhdl مقاله برنامه نویسی VHDL مقاله vhdl مقاله در مورد vhdl

دانلود مقاله FPGA & CPLD زبان برنامه نویسی VHDL

مقدمه ای درباره FPGA & CPLD
برای آنکه بتوان بخش بزرگی از یک طرح را داخل یک تراشه منتقل نمود و از زمان و هزینه مونتاژ و راه‌اندازی و نگهداری طرح کاست، ساخت تراشه‌های قابل برنامه ریزی مطرح شد از جمله مزایای استفاده از تراشه‌های قابل برنامه ریزی در طراحی مقاله‌ها عبارتند از :
– کاهش ابعاد و حجم
– کاهش زمان و هزینه طرح
– افزایش اطمینان از سیستم
– حفاظت از طرح
– حفاظت در برابر نویز و اغتشاش
FPGA ها ابزار سخت افزاری قابل برنامه ریزی ارزان قیمت را جایگزین کاربردهای فعلی کنترلرهای داخلی (Embedded Controllers) نموده‌اند. به همین دلیل بازار آنها رشد گسترده‌ای داشته است. علاوه بر این به جهت ارائه راه حل‌های مناسب برای IC های سفارشی با عملکرد بالا موفقیت زیادی به دست آورده‌اند. در واقع به نظر می‌رسد که FPGAها با توجه به ارزان بودن، نسل فعلی تراشه‌های ASIC را از رده خارج کنند. همین مزیت هزینه و عملکرد توجه زیادی را درحوزه تحقیقات به خود معطوف کرده است.
ویژگی‌ استفاده از قطعات منطقی قابل برنامه ریزی (PLD)  و FPGA، ارزان بودن قیمت و سرعت ورود آنها به بازار است.
قطعات ASIC، هزینه‌های توسعه مهندسی غیر قابل برگشت بالاتری   دارند و در نتیجه اغلب، قیمت این محصولات بالاتر است، اما اساساً کارایی بالاتری دارند. این شیوه‌های مختلف طراحی محیطهایی را با مجموعه‌ای از متدولوژی و ابزاهای مختلف CAD پدید می‌آورند.
در طول یک دهه گذشته، انواع مختلفی از سخت افزارهای قابل برنامه ‌ریزی به سرعت پیشرفت کرده‌اند. این قطعات نام‌های مختلفی دارند مثل سخت افزار قابل آرایش مجدد، سخت افزار قابل آرایش، سخت افزار قابل برنامه ریزی مجدد.
ایده اصلی و زیر بنایی معماری FPGA و CPLD بسیار ساده است. به طوری کلی میتوان مدارهای ترکیبی و ترتیبی را مستقیماً روی بستر سیلیکون ایجاد کرد. تراشه‌های ASIC با اینکه کارایی بالایی دارند اما تنها می‌توانند یک نوع عملیات را انجام دهند.
از آنجایی که امکان توزیع هزینه توسعه بین چند کاربر وجود ندارد، قیمت ASIC ها معمولاً بیش از سیستمهای مبتنی بر ریز پردازنده معمولی می‌شود.
تکنولوژی تراشه‌های قابل برنامه‌ریزی
قابلیت برنامه ریزی شدن مدارات مختلف و اتصالات متفاوت بر روی PLD به دلیل سوئیچ‌های قابل برنامه ریزی است که در این تراشه وجود دارد، این سوئیچ‌ها می‌بایست علاوه بر اشغال فضای بسیار کم دارای کمترین تأخیر زمانی باشند بطور کلی سوئیچ‌‌های قابل برنامه ریزی در PLD با استفاده از سه نوع تکنولوژی قابل پیاده سازی است.
۱-استفاده از Anti – Fuse
۲-استفاده از سلولهای حافظه موقت Sram
۳-استفاده از گیتهای شناور EEPROM یا EPROM

فهرست مطالب
مقدمه ای درباره FPGA & CPLD
تکنولوژی تراشه‌های قابل برنامه ریزی
تقسیم بندی PLDها
انواع تراشه‌های قابل برنامه ریزی
ساختار FPGA
بلوکهای FPGA
شرکتهای سازنده FPGA
روش برنامه ریزی  JTAG
تراشه ‌های قابل برنامه ریزی Altera
VHDL
انواع تأخیر در VHDL
اپراتورهای VHDL
مفاهیم بنیادی در زبان VHDL
ضمائم