ایف پی جی اے کا تعارف اور اس کے پروگرامنگ ٹولز

مائکروکانٹرولرز کی بڑھتی ہوئی مقبولیت کے ساتھ ، انجینئرز ایف پی جی اے کے مقابلے میں مائکروکانٹرولرز استعمال کررہے ہیں۔ microcontrollers کے پر غالب ہو گئے ہیں FPGA کیونکہ ان کے سستے قیمت، اچھی حمایت، آسان دستیابی، بڑی کمیونٹی، استرتا، پروگرامنگ وغیرہ لیکن اس مائکروپروسیسروں کے علاوہ کسی اور طرح کے طور پر مقرر ہدایات کچھ حدود ہیں، پروگراموں کی تخکرمک عملدرآمد (تخکرمک پروسیسنگ) لچک اور دوبارہ پریوستیت کی کمی وغیرہ۔ تاہم ایف پی جی اے ان حدود کو دور کرسکتی ہے کیونکہ ایف پی جی اے کے پروگراموں کی متوازی عملدرآمد ہوتی ہے اور یہ لچکدار اور دوبارہ پریوست ہے اس کا مطلب یہ ہے کہ اس کو مختلف کاموں کے لئے زیادہ سے زیادہ مرتب کیا جاسکتا ہے۔

ایف پی جی اے کیا ہے اور یہ مائکروکنٹرولر سے کس طرح مختلف ہے

ایک فیلڈ پروگرام قابل گیٹ ارے ایک انٹیگریٹڈ سرکٹ سلیکن چپ ہے جس میں منطق کے دروازوں کی صف ہے اور اس صف کو فیلڈ میں پروگرام کیا جاسکتا ہے یعنی صارف موجودہ کنفیگریشنوں کو اپنی نئی طے شدہ تشکیلوں کے ساتھ اوور رائٹ کرسکتا ہے اور وہ اپنا ڈیجیٹل سرکٹ فیلڈ میں تشکیل دے سکتا ہے۔ ایف پی جی اے کو خالی سلیٹ سمجھا جاسکتا ہے۔ ایف پی جی اے خود سے کچھ نہیں کرتے ہیں جبکہ یہ ڈیزائنرز پر منحصر ہوتا ہے کہ وہ تشکیلاتی فائل بنائیں جو اکثر ایف پی جی اے کے لئے تھوڑا سا فائل کہلاتی ہے ۔ ایک بار تھوڑی سی فائل کے ساتھ لوڈ ہونے کے بعد FPGA ڈیجیٹل سرکٹ کی طرح برتاؤ کرے گا۔

جب کہ مائکروکانٹرولرز میں ، یہ معاملہ نہیں ہے کیونکہ مائکروکنٹرولرز کو فیلڈ میں پروگرام نہیں کیا جاسکتا یا اس کی تنظیم نو نہیں کی جاسکتی ہے۔ صارف کو نہ تو اپنی موجودہ تشکیلات کو اوور رائٹ کرنے کی اجازت ہے اور نہ ہی وہ فیلڈ میں کوئی ڈیجیٹل سرکٹ بناسکتے ہیں۔ مائکروکانٹرولرز پروگرام کرنے میں آسان ہیں اور یہ برادری بھی وسیع ہے۔ مائکروکانٹرولرز کسٹم بلٹ منی کمپیوٹرز ہیں جو آئی سی کی شکل میں آتے ہیں جبکہ ایف پی جی اے میں صرف ایسے منطقی بلاکس ہوتے ہیں جو دوبارہ برقی طور پر دوبارہ کام کیے جاسکتے ہیں۔ مائکروکانٹرولرز کے معاملے میں بھی ، یہ ایف پی جی اے سے کم بجلی استعمال کرتا ہے۔ ایف پی جی اے کو مہنگا جانا جاتا ہے اور جب بھی کوئی آلہ تیار کرنے کی بات آتی ہے تو اسے مائکروکونٹرولر سے زیادہ لاگت کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایف پی جی اے کو سیٹ اپ کرنے میں کافی زیادہ وقت لگتا ہے جب کہ مائکروکانٹرولرز مخصوص ایپلی کیشنز کے لئے آسانی سے بلٹ میں دستیاب ہوتے ہیں۔

FPGA فن تعمیر

ایک ایف پی جی اے میں منطق کے خلیوں یا ماڈیولز اور آپس میں ایک باقاعدہ ڈھانچہ ہوتا ہے جو ڈویلپرز اور ڈیزائنرز کے مکمل کنٹرول میں ہوتا ہے۔ ایف پی جی اے بنیادی طور پر تین بڑے بلاکس کے ساتھ بنایا گیا ہے جیسے کنفیبل لوجک بلاک (سی ایل بی) ، I / O بلاکس یا پیڈ اور سوئچ میٹرکس / انٹرکنکشن تاروں ۔ ہر بلاک پر مختصر طور پر تبادلہ خیال کیا جائے گا۔

• سی ایل بی (کنفیئبل لوجک بلاک): یہ ایف پی جی اے کے بنیادی سیل ہیں۔ اس میں ایک 8 بٹ فنکشن جنریٹر ، دو 16 بٹ فنکشن جنریٹر ، دو رجسٹر (فلپ فلاپس یا لیچس) ، اور ریگرامگرام روٹنگ کنٹرول (ملٹی پلیکس) شامل ہیں۔ سی ایل بی کا استعمال دوسرے ڈیزائن کردہ فنکشن اور میکرو کو لاگو کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ ہر سی ایل بی میں ہر طرف ان پٹ ہوتے ہیں جس کی وجہ سے وہ منطق کی نقشہ سازی اور تقسیم کے ل flex لچکدار ہوجاتا ہے۔
• I / O پیڈ یا بلاکس: ان پٹ / آؤٹ پٹ پیڈ بیرونی پیری فیرلز کے ل F ایف پی جی اے کے افعال تک رسائی حاصل کرنے کے ل are استعمال ہوتے ہیں اور I / O پیڈ کے استعمال سے یہ مختلف پیریفرلز کے استعمال سے مختلف درخواستوں کے لئے بھی ایف پی جی اے کے ساتھ بات چیت کرسکتا ہے۔
• سوئچ میٹرکس / انٹرکنکشن کناروں: سوئچ میٹرکس طویل اور مختصر انٹرکنکشن تاروں کو لچکدار امتزاج میں جوڑنے کے لئے ایف پی جی اے میں استعمال ہوتا ہے۔ اس میں مختلف لائنوں کے مابین رابطوں کو آف یا آف کرنے کے ل the ٹرانجسٹرس پر مشتمل ہے۔

جب ایف پی جی اے کی ضرورت ہو

جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے کہ مائکروکانٹرولروں کی کچھ حد ہوتی ہے اور اسے متوازی طور پر ٹاسک انجام دینے کے لئے استعمال نہیں کیا جاسکتا ہے کیونکہ مائیکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسرز پروگراموں کی ترتیب پر عمل کرتے ہیں جس کی وجہ سے کچھ ایپلی کیشنز میں تھوڑا سا سست ہوجاتا ہے ، اس منظرنامے میں ایف پی جی اے کو فائدہ ہوتا ہے اور اسے موثر طریقے سے استعمال کیا جاسکتا ہے۔. نیز مائکروکونٹرولر محدود کام انجام دے سکتے ہیں کیونکہ وہ ہدایات اور ان کے سرکٹری کے ساتھ آتے ہیں ۔ کوڈ تیار کرتے وقت کسی پروگرامر کو پابندیوں کی پابندی کرنی ہوتی ہے۔ تو اس منظر نامے میں بھی ، ایف پی جی اے کو فائدہ ہے۔

تاہم ، مائکروکنٹرولرز کے معاملے میں ، پروسیسر متوازی کی کچھ سطح کو حاصل کرنے کے لئے ایک کوڈ سے دوسرے کو تبدیل کرتا ہے۔ آپ کو ایف پی جی اے کے مقابلے میں مائکروکینٹرلرز پر کوڈ لکھنا آسان ہوجائے گا۔ ایف پی جی اے کی متوازی پروسیسنگ کی صلاحیت آپ کو فائنائٹ اسٹیٹ مشینیں (ایف ایس ایم) کا استعمال کرکے رکاوٹوں کو مؤثر طریقے سے قابو کرنے میں اہل بناتی ہے۔

مائکروکانٹرولرز کے معاملے میں ، آپ کو کسی رکاوٹ کو حل کرنے کے لئے آئی ایس آر کے ذریعہ وقت کا حساب کتاب کرنا ہوگا۔ آپ آسانی سے ایف پی جی اے کو دوبارہ پروگرام کرکے دوبارہ کر سکتے ہیں۔ جب بجلی بند ہوتی ہے تو ایف پی جی اے میں ترتیب ترتیب والے منطق خلیوں پر لاد جاتی ہے۔

ایف پی جی اے کو دوبارہ پروگرام کرنے کے ل to آپ کو ہارڈ ویئر میں کوئی تبدیلی کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ ایف پی جی اے متوازی اعداد و شمار کی تیز رفتار پروسیسنگ کے ل suitable موزوں ہیں اور اعلی درجے کی تخصیص کے ساتھ آتے ہیں ۔ تاہم ، ان میں پروٹوٹائپ آپریشن اور ترتیب میں پیچیدگی کی خامیاں بھی ہیں۔ لہذا ، مائکروکنٹرولرز سے زیادہ فوائد کے ساتھ ایف پی جی اے کا انتخاب کیا جاسکتا ہے۔ آئیے ایف پی جی اے پروگرامنگ شروع کریں اور زور دیں