خرید برد FPGA

همانطور که از نام این محصول(برد FPGA 4 کانال) پیداست، یک برد با پردازنده FPGA و داده برداری 4 کانال است. ADC استفاده شده در این برد از نوع AD9650 است که یک ADC دو کاناله است.
میتوانید برای دانلود دیتاشیت AD9650 کلیک کنید. در ادامه میتوانید توضیحات بیشتری برای خرید ببینید.

قیمتقیمت بسته به نوع پردازنده و تعداد کانال متفاوت خواهد بود. میتوانید برای استعلام قیمت با ما در ارتباط باشید.

زمان تحویل دهی برد FPGA 4 کانالحدودا سه هفته تا یک ماه این برد به دست شما میرسد. البته گاهی موارد ممکن است این زمان طولانی تر شود مانند زمانهایی که قطعات به موقع به دست ما نمیرسند.

پردازنده برد ADCپردازنده پیش فرض ZYNQ7020 است از شرکت XILINX. اما اگر نیاز به پردازش در سطح بالاتری باشد، میتوانید پردازنده های ZYNQ7035 نیز استفاده کنید.

هنگام خرید برد FPGA دقت کنید که اگر حجم پردازش پایین است، پردازنده میتواند از نوع ZYNQ7010 و 7015 نیز باشد که این را طراح سخت افزار و برنامه نویس تشخیص میدهد.

حافظه پرسرعت DDR3حجم حافظه پرسرعت این برد FPGA یک گیگابایت است.

موارد دیگر برد FPGAبرد 4 کانال FPGA که در اینجا معرفی شده است در واقع یک برد FPGA کامل جهت داده برداری و پردازش است.

شما میتوانید با تنظیم مبدل آنالوگ به دیجیتال، سرعت داده برداری را برای کاربردی که میخواهید تنظیم کنید. به عنوان مثال داده برداری از داده های فراصوت میتواند با سرعت 25 مگاسمپل انجام شود.

اما برای کاربردهای RF میتوانید با سرعت های بالاتر داده برداری را انجام دهید. لازم به ذکر است، بالاترین سرعت داده برداری 105 مگاسمپل است که میتواند تا فرکانس 52.5 مگاهرتز را داشته باشد.

قابل ذکر است که این برد میتواند از 1 تا 4 کانال داشته باشد اما قیمت 1 و 2 کانال تفاوتی ندارد. همچنین قیمت 3 و 4 کانال تفاوتی نخواهد داشت پس بهتر است 2 یا 4 کانال خریداری کنید.

با خرید برد FPGA با توجه به قابلیت های آن میتوانید انجام پروژه های پردازش سیگنال با نرم افزار و همچنین انجام پروژه پردازش سیگنال با سخت افزار اقدام نمایید نمایید.

مزیت های پردازنده FPGA

• انعطاف‌پذیری بالا

از آنجایی که FPGA در واقع یک سخت افزار قابل تغییر است و ما برعکس برنامه نویسی، سخت افزار آن را طراحی میکنیم، بسیار انعطاف پذیر است.

به عنوان مثال اگر یک سنسور 24 بیت داشته باشیم میتوانیم برنامه را دقیقا برای 24 بیت بنویسیم. در پردازنده های دیگر این انعطاف پذیری مشاهده نمیشود.

• سرعت بالا

یکی از دلایل خرید برد FPGA سرعت بالا در پردازش است.

سرعت پردازش در این پردازنده ها به دلیل پردازش موازی و بهینه شدن منابع سخت افزاری بسیار بالاست. به همین دلیل سرعت ممکن است در برد 4 کانال FPGA اهمیت بالایی داشته باشد.

• سفارشی سازی

FPGA امکان پیاده‌سازی سخت‌افزارهای سفارشی را فراهم میکند. بسیار از پروتوکل هایی که ممکن است با دیگر پردازنده ها به راحتی قابل برنامه ریزی نباشد.

• مصرف توان کمتر

FPGA در مقایسه با پردازنده‌های عمومی، مصرف توان کمتری دارد. از این رو بهینه‌ترین گزینه برای سیستم‌هایی است که در آنها مصرف انرژی اهمیت دارد مانند سیستم هایی که با باتری کار میکنند.

• قابلیت ارتباط مناسب با سخت‌افزارهای دیگر

FPGA به راحتی امکان ارتباط و تعامل با قسمت‌های دیگر سخت افزار مانند حافظه‌، نمایشگر، ورودی و خروجی‌ها را فراهم می‌کند. در برد 4 کانال FPGA نیز، ارتباط با ADC ها به خوبی امکان پذیر است.

• آزمایش سریع و تولید نمونه اولیه

FPGA اجازه می‌دهد تا ایده ها، طراحی‌ها و الگوریتم‌ها به سرعت ساخته و آزمایش شوند و در صورت نیاز به تغییرات، بدون نیاز به تغییر سخت‌افزار، بروزرسانی شوند.

• قابلیت برنامه ریزی مجدد سخت افزار

FPGA امکان استفاده مجدد از طرح‌ها و منابع و اجزا داخلی را بدون تغییر در سخت افزار فراهم می‌کند. از این رو زمان و هزینه‌های توسعه را کاهش می‌دهد.

در دیگر پردازنده ها در واقع برنامه نویسی نرم افزار انجام میدهیم در حالی که در FPGA در حال طراحی سخت افزار هستیم.

• پردازش موازی

در پردازنده های دیگر هر هسته در هر کلاک فقط توانایی پردازش یک دستور را دارد.

اما FPGA قابلیت پردازش موازی دارد که برای برنامه‌ها و الگوریتم هایی که نیاز به پردازش همزمان دارند، بسیار مناسب است.

• قابلیت پیاده‌سازی الگوریتم‌های پیچیده

همچنین خرید برد FPGA زمانی که پردازنده های دیگر نتوانند الگوریتم را به خوبی پیاده سازی کنند به کار می آید.

مخصوصا زمانی که هدف، پیاده سازی الگوریتم های پردازش سیگنال و الگوریتم های خاص باشد این پردازنده انتخاب بهتری خواهد بود.

البته ممکن است پردازنده DSP نیز پیشنهاد شود که باید گفت مهارت برنامه نویسی این پردازنده و فراوانی مشکلات سر راه پردازنده DSP هستند.

سولات درباره خرید برد FPGA

• چه بردی را برای آموزش تهیه کنم؟

تقریبا بهترین بردها برای آموزش FPGA بردهای آموزشی ZYNQ هستند. قیمت ارزان، امکانات جانبی مختلف، یادگیری همزمان FPGA و ARM که درون تراشه ZYNQ قرار دارد. SOC بودن این تراشه و بسیاری مزایای دیگر.

• چطور بهترین پردازنده FPGA را انتخاب کنم؟

انتخاب بهترین پردازنده FPGA بستگی به حجم و عملکرد پروژه دارد و نیاز به تجربه بالا در کار با پردازنده FPGA دارد. به راحتی نمیتوان گفت کدام پردازنده و از کدام نسل بهترین است.

اگر در انتخاب بهترین پردازنده FPGA شک دارید میتوانید با متخصصین شرکت آریادنا صنعت مشورت نمایید.

• آیا برای پروژه من FPGA مناسب تر از دیگر پردازنده هاست؟

حجم و نوع داده های ورودی مهمترین ملاک برای انتخاب پردازنده است. اگر کار شما بسیار سبک باشد ممکن است بتوانید با یک تراشه ساده و ارزان ARM کار را جلو ببرید.

در کارهای روتین ممکن است CPU ها مناسب ترین باشند مانند رزبری پای. در کاربردهای خاص و پردازش سیگنال بهترین انتخاب FPGA خواهد بود.

اگر قصد خرید برد zynq را دارید برد Z-turn یکی از بهترین گزینه هاست.

مشخصات برد Z-turn (برد زدترن)

• حافظه RAM

این برد دارای 512 مگا بایت حافظه پر سرعت RAM از نوع DDR3 میباشد.

• حافظه SD card

پورت کارت حافظه که میتوان به عنوان یک حافظه جانبی از آن برای ذخیره سازی استفاده کرد.

• ارتباط شبکه

ارتباط شبکه در سه سرعت 10، 100 و 1000 مگابیت برثانیه که به عنوان ارتباط پرسرعت در این برد قرار گرفته است.

ارتباط Ethernet که یک پروتوکل رایج و پرسرعت است و وجود آن در دستگاهها برای ارتباط گیری در شبکه بسیار حائز اهمیت است.

• HDMI

این درگاه که برای ارتباط گیری با صفحه نمایش دیجیتال مورد استفاده قرار میگیرد میتواند برای نمایش داده های تصویری روی مانیتور مورد استفاده قرار گیرد.

• USB
• دکمه های کاربری
• LED های کاربری

5 عدد LED روی برد داریم که 3 عدد LED جهت کاربری تعریف شده است. LED ها گاهی اوقات جهت DEBUG کردن برنامه بسیار مفید هستند.

• سنسور شتاب

G-sensor یا سنسور شتاب سه محوره روی برد تعبیه شده است.

• JTAG

پایه های JTAG جهت برنامه ریزی و دیباگ کردن برد FPGA مورد استفاده قرار میگیرند.

• ورودی تغذیه

ورودی تغذیه به صورت آداپتوری استاندارد 5 ولت است. هرچند تغذیه از طریق پین های زیر برد نیز امکان پذیر است.

• Buzzer

برای تولید صدا در برد Z turn میتوانید از این بازر استفاده کنید. برای خرید برد FPGA ممکن است مواردی مانند بازر یا سنسور های روی برد مدنظر قرار گیرد.

• ارتباط CAN

این ارتباط که یک شبکه ارتباطی بسیار معروف و پر کاربرد است را میتوانید روی برد به صورت ترمینال سبز رنگ مشاهده کنید. مثلا در خودرو ها از شبکه can استفاده میشود.

• سنسور دما
• پین هدر

در زیر برد z turn دو ردیف پین هدر با نام های cn1 و cn2 قرار دارد که هر کدام دارای 40 پین(دو ردیف 20 تایی) مادگی هستند. یعنی مجموعا 80 پین در زیر برد وجود دارد که میتوان از آنها استفاده کرد.

• QSPI-FLSH
• درایورهایی که با برد ارائه میشود

یکی از بهترین ویژگی های برد Z-turn، درایورهایی است که با برد ارائه میشود. لیست درایورها را در ادامه مشاهده میکنید.

1. USB OTG
2. Ethernet
3. HDMI
4. UART
5. CAN
6. G-sensor
7. Temp-sensor

• سیستم عامل لینوکس

سیستم عامل Linux مخصوص برد نیز به همراه آن ارائه میشود.

• پردازنده

پردازنده این برد میتواند از ZYNQ7010 تا 7100 باشد. البته بیشتر بردهای ارائه شده با نوع 7020 هستند.

قسمت PL آن از نوع ARTIX است و قسمت PS دو هسته ARM A-9 با فرکانس 400 مگاهرتز است.

یک برد FPGA آموزشی با پردازنده زینک. این برد ZYNQ یک محصول پرکاربرد از شرکت digilent است.

مشخصات

• Power Switch

سوئیچ خاموش روشن کردن برد.

• 3state Power Mode

یک حالت روشن کردن برد با آداپتور است روش دیگر استفاده از پورت USB است و همچنین میتوانید با استفاده از باتری برای کارهای ریموت برد را راه اندازی کنید.

• RAM

حافظه پر سرعت DDR3 با حجم 512 مگابایت.

• HDMI/VGA

پورت نمایش دیجیتال که در برخی نمونه ها VGA و در مدل های جدید HDMI است. ممکن است در پروژه نیاز به نمایش تصاویر باشد که باید در خرید برد FPGA به آن دقت کرد.

• USB

USB2 و OTG و UART سه درگاه این برد است.

• (High and Low speed)GPIO

در این برد پورتهای مختلفی وجود دارد که مستقیما به پایه تراشه متصل است. برخی به صورت دیفرانسیلی با سرعت بالا طراحی شده اند.

• JTAG/UART

یک پورت مخصوص ارتباط سریال و برنامه ریزی برد طراحی شده است. پورت به صورت Mini USB است.

• LED(PS & PL)

چراغ های متصل به بخش سخت افزار و نرم افزار. هنگام خرید برد FPGA باید به نکات ریزی مانند اتصال GPIO به بخش PL و PS توجه کنید.

• XADC Pins

پین های متصل به ADC تراشه zynq. همانطور که میدانید تراشه ZYNQ یک ADC با سرعت سمپلینگ 1 مگاسمپل دارد که میتوانید از این طریق به آن متصل گردید.

• SD-card Slot

قابلیت ارتقاء حافظه با کارت حافظه.

• Audio Jack

جک های صوتی ورودی و خروجی.