در این جزوه آموزشی سیگنال تولید شده توسط Matlab را توسط Xilinx ISE خوانده و از IP Core FIR عبور میدهیم.
نتیجه فیلتر شده را پس از ذخیرهسازی در فایل متنی توسط Xilinx ISE در Matlab مشاهده و مقایسه میکنیم.
شایان ذکر است کلیه مراحل به همراه عکس و داده های مورد نیاز در این جزوه موجود است.
این محصول در قالب پی دی اف و 114 صفحه می باشد.
این سمینار جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق-الکترونیک طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینار ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این سمینار را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.
چکیده :
فناوری های فراپهن باند با ایجاد بدون سیم با سرعت انتقال بسیار بالا به عنوان
طلایه دار روش های ارتباطی بی سیم مطرح هستند .
علاوه بر کاربرد های پر سرعت فناوری فراپهن به دلیل مصرف توان و پیچیدگی
کمتر به عنوان جایگزین بسیار کم هزینه ای برای سیستم های انتقال اطلاعات
کنونی است .
در این پایان نامه سعی بر معرفی چندین روش طراحی فرستنده فراپهن باند شده
است و در نهایت با بررسی طرح های انجام شده طرحی نهایی با رفع نقایص و
بهینه سازی طرح های گذشته پیشنهاد شده است سرانجام کلیه روش های پیشنهادی
با یکدیگر مقایسه خواهند شد
خلاصه ای از مطالب فصل های این پایان نامه :
در فصل اول به معرفی کلی فناوری فراپهن باند می پردازیم اصول دریافت و ارسال
اطلاعات را بررسی می کنیم و مزایای این فناوری نسبت به روش های متداول را
مقایسه خواهیم کرد .
در فصل دوم با انواع روش های ارتباطات بی سیم تکنیک های متداول مدولاسیون
آشنا خواهیم شد و در میان آنها به معرفی تکمیلی فراپهن باند چگونگی سیگنالهای
مورد استفاده و نحوه انتقال اطلاعات می پردازیم .
در فصل سوم روابط پایه ریاضی برای تشکیل پالس های گوسی فرا پهن باند به
عنوان مقدمات نظری طراحی بحث شده است .
در فصل چهارم سه طرح اصلی با مدولاسیون یکسان جابه جا پالس به عنوان اساس
کار طراحی نهایی تشریح شده اند .
در فصل پنجم بر پایه دومین روش طراحی در بخش گذشته و هم چنین با بهره گرفتن
از برخی تکنیک های کاهش توان در طرح سوم اقدام به طراحی نهایی نموده ایم .
علاوه بر آن نگاهی نیز به محدوده مجاز قرار گیرد .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات32
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 پروژه‌ها 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.
1-استفاده از Anti – Fuse
2-استفاده از سلولهای حافظه موقت Sram
3-استفاده از گیتهای شناور EEPROM یا EPROM
Anti – Fuse
خصوصیت اصلی Anti – Fuseها تنها یک بار قابلیت برنامه‌ریزی بودن، اشغال فضای کم و بالا بودن فرکانس کاری، به دلیل پایین بودن اثر مقاومتی و ظرفیت خازنی آنها است.
عیب اصلی این روش نداشتن قابلیت برنامه ریزی مجدد است و زمانی که یک بار برنامه‌ریزی گردد دیگر به حالت اولیه برنمی‌گردد و مزیت اصلی آن فرکانس کاری بالا و اشغال فضای کم آن است این نوع PLDها نسبت به انواع دیگر PLDها نسبتاً گرانتر هستند.
1) Circuit Design with VHDL
2) FPGA PROTOTYPING BY VHDL EXAMPLES Xilinx SpartanTM-3 Version
3) The VHDL Cookbook
بررسی FPGA وکاربردهای آن
مقدمه:
امروزه با پیشرفت در زمینه ساخت قطعات قابل برنامه ریزی در روشهای طراحی سخت افزار تکنولوژی V LSIجایگزین SSI شده است.رشد سریع الکترونیک سبب شده است تا امکان طراحی با مدارهای مجتمعی فراهم شود که درآنها استفاده از قابلیت مدار مجتمع با تراکم بالا و کاربرد خاص نسبت به سایر کاربردهای ان اهمیت بیشتری دارد. از اینرواخیرا مدارهای مجتمع با کاربرد خاص( Integrated Circuit (Application Specific به عنوان راه حل مناسبی مورد توجه قرار گرفته است(ASIC) وروشهای متنوعی در تولیداین تراشه ها پدیدآمده است.در یک جمع بندی کلی مزایای طراحی به روش A SIC عبارت است از :
اولین تراشه قابل برنامه ریزی که به بازار عرضه شد ، حافظه های فقط خواندنی برنامه پذیر PROM)) بود که خطوط آدرس به عنوان ورودی وخطوط داده به عنوان خروجی این تراشه ها تلقی می شد. PROM شامل دسته ای از گیتهای AND ثابت شده(غیر قابل برنامه ریزی ) که به صورت رمز گشا بسته شده اند و نیز یک ارایه O R قابل برنامه ریزی است.
از آنجایی که PROM دارای قابلیت های لازم برای پیاده سازی مدارهای منطقی نمی باشد، از این تراشه ها بیشتر به عنوان حافظه های قابل برنامه ریزی استفاده می شود.
این قطعات دارای دو آرایه قابل برنامه ریزی AND,OR هستند .در سال 1920 Philips, ساختار PLA را به بازار عرضه کرد که دواشکال ان هزینه گران ساخت ان وسرعت کم آن بود.
شرکت Memories Monolitic برای پوشش دادن اشکالات PLA ساختار آرایه قابل برنامه ریزی منطقی PAL را به بازار عرضه کرد. PAL شامل یک آرایه AND قابل برنامه ریزی و یک OR تثبیت شده است.
PALهای استاندارد،آرایشهای متفاوتی دارند که هر یک از آنها توسط عددی یکتا مشخص می شوند.این عدد همیشه با پیشوند PAL شروع می- شود .دو رقم بعدازPAL , تعداد ورودیها را نشان می دهد که شامل خروجیهایی است که به صورت ورودی به کار روند.حرف بعد از تعداد ورودیها نوع خروجی را نشان می دهد:
L یعنی فعال پایین, H یعنی فعال بالا و P یعنی قابل برنامه ریزی .
یک یا دو عد د بعدی که بعد از نوع خروجی قرار می گیرد،تعداد خروجیهاست. به عنوان مثال PAL10L8 دارای 10 ورودی و8 خروجی فعال پایین است.
علاوه بر این شماره PALمی تواند پسوند هایی برای تعیین سرعت ،نوع بسته بندی و حوزه حرارتی داشته باشد.
بعد از PAL، یکی از تراشه های منطقی قابل برنامه ریزی PLD(Programable Logic Device) که در بسیاری از کاربرد ها،جایگزین مدارهای MSI,LSI با عنوان آرایه عمومی منطقی GAL)) به بازار عرضه شد.
GAL(Generic Array Logic) شامل آرایه ای قابل برنامه ریزی از گیت های AND است که به گیتهای OR متصل شده است.
درGAL به جای فیوزاز سلولهایی از نوع CMOS که قابل پاک شدن به صورت الکتریکی هستند (E2CMOS) هستند استفاده شده است.
GAL آرایشهای متنوعی دارد که هر یک توسط شماره یکتایی مشخص می شود.این شماره ،همواره با پیشوند GAL آغاز میشود دو رقم اولیه که بعد از پیشوند GAL می آید تعداد ورودیها را نشان می دهند که خروجیها یی که میتوانند به عنوان ورودی نیز به کار روند را در بر دارد.حرف V که بعد از ورودیها می اید،خروجی متغیر و یک یا دو رقم بعد از آن، تعداد خروجیها را نشان می دهد.
به عنوان مثال GAL1 6V 8 دارای 16 ورودی و 8 خروجی متغیر است.
به همراه تراشه های قابل برنامه ریزی ASIC قابل ماسک MPGA(Masked Programmable Gate Array) نیز شروع به رشد کرد که به صورت ارایه أی از ترانزیستور های پیش ساخته هستند و برای پیاده سازی مدارهای منطقی ، در کارخانه های سازنده به یکدیگر متصل می شوند.ظرفیت آنها طی ده سال ، از حدود هزار گیت به مرز چند ده هزار گیت رسید.
پیشرفت در ابزار های طراحی و نیز تراشه های قابل برنا مه ریزی منجر به عرضه FPGA شد.
امروزه FPGA ها از نظر تکنولوژی در زمره بزرگترین مدارهای مجتمع موجود در بازار هستند.مثلا محصولات Altera از سری FLEX10K با تکنولوژی نیم میکرون ، حدود ده میلیون ترانزیستور را در گستره أی به ابعاد 1.8cmدر 1.5 cmجای داده اند.
گر چه این محصولات ظرفیتی بیش از 300000 گیت و300 پایه I/ /O را به کاربر عرضه می کند ولی با این همه هنوز از تراشه هایی چون 1 6V8 و نیز سری 74LS00استفاده فراوانی به عمل می اید. با وجود اینکه می توان 7000 نوع از تراشه اخیر در یک FPGA معمولی جای داد.
بیشتر FPGA ها ی مورد استفاده ظرفیتی حدود 8000 گیت دارند .از های بزرگتر برای ساخت نمونه های اولیه به منظور پیاده سازی نهایی با MPGA ها استفاده می گردد .
این امکان نتیجه پیشرفت در نرم افزار های طراحی است که میتوانند مستقل از تراشه نهایی طراحی را انجام دهند و در نهایت طراح می تواند تصمیم بگیرد که طرح با FPGA یا MPGA پیاده سازی گردد .
به نظر می رسد که در آینده ، ایدهFPGA همچنان قوام بیشتری به خود گرفته و با ایجاد ابزارهای طراحی قویتر که دستورات پیشرفته تری از VHDL(Very Hardware Description Languages) و AHDL (Altera Hardware Description Languages) را پشتیبانی می کنند، راه برای به کار گیری هر چه بیشتر این گونه تراشه ها هموار گردد.طلیعه این گونه پیشرفت ها را می توان درتراشه ها ی بسیار پیشرفته (FIPSOC (Fild ed Programmable System On Chip مشاهده کرد.
ساختار کلی F PGA :
FPGAما نند MPGAتشکیل شده است از یک سری عناصر منطقی که برای کار خاصی محدود شده اند و نیز مانند PAL دارای اتصالات قابل برنامه ریزی است. بنابر این هر دو جزء اصلی تشکیل دهنده یک مدار یعنی بلوکهای منطقی و همچنین اتصالات بین آنها، قابل برنامه ریزی است.شکل زیر ساختار اصلی یک F PGA را نشان میدهد.
فهرست مطالب
مقدمه
ساختار کلی FPGA
مقایسه FPGA با MPGA
مراحل پیاده سازی یک طرح بر روی F PGA
انواع متفاوت معماری های F PGA
معیارهای اساسی انتخاب واستفاده ازF PGA
تکنولوژی های مختلف برنامه ریزی
استفاده از S RAM
استفاده از Anti_Fuse
معماری بلوکهای منطقی
اثر معماری بلوکهای منطقی بر کارایی F PGA
تراشه های قابل بر نامه ریزیCPLD
مقایسه FPGA ها و CPLD ها
انواع PLD ها
مقایسه معماری CPLD ها و FPGA ها
مقایسه CPLD ها و FPGA از نظر اتصالات داخلی
بهره برداری از گیت های منطقی
تکنولوژی ساخت تراشه
زبان توصیف سخت افزاری AHDL
نمادها
اسامی در AHDL
گروهها
محدوده و زیر محدوده گروهها
عبارات بولی
عملگرهای منطقی
عملگرهای حسابی
مقایسه گرها
حق تقدم در عملگرهای بولی و مقایسه گرها
گیتهای استاندارد(ساده)
بافر TRI
ماکروفانکشن ها
پورتها
نگاهی گذرا به VHDL
ویژگیهای زبان VHDL
دستورات زبان VHDL
مراحل پیاده‌سازی برنامه‌های VHDL در FPGA