Visas programuojamos programuotos logikos vadovas: PLD, FPGA, HDL ir CPLD

Sveiki atvykę į Polaridades, tinklaraštį, kuriame tyrinėjame kiekvienos temos kraštutinumus. Šia proga pateksime į žavingą skaitmeninės elektronikos pasaulį: programuojamą programuojamą logiką. Jei kada nors susimąstėte, kas yra PLD, FPGA, HDL ir CPLD, esate tinkamoje vietoje. Šiame išsamiame vadove atskleisime šių akronimų paslaptis ir nukelsime jus į begalinių galimybių visatą. Pasiruoškite pasinerti į įdomų lustų programavimo pasaulį ir atraskite, kaip šios technologijos sukelia perversmą pramonėje. Pasiruošę gilintis į elektronikos ateitį? Skaitykite toliau!

Viskas, ką reikia žinoti apie PLD: veikimas ir charakteristikos

PLD (Programmable Logic Devices) yra programuojami elektroniniai įrenginiai, naudojami pramonėje loginėms grandinėms ir skaitmeninėms sistemoms įdiegti. Šiame straipsnyje paaiškinsime viską, ką reikia žinoti apie PLD, įskaitant jų veikimą ir pagrindines charakteristikas.

Kaip veikia PLD?

PLD sudaryti iš programuojamų loginių vartų masyvo ir programuojamos atminties. Loginių vartų masyvas sudarytas iš loginių blokų, sujungtų vienas su kitu, serijos. Šiuos blokus galima užprogramuoti atlikti įvairias logines funkcijas, pvz., AND, OR, NOT, be kita ko.

Kita vertus, programuojama atmintis saugo loginių vartų konfigūraciją ir apibrėžia PLD elgesį. Ši konfigūracija atliekama naudojant aparatūros aprašo kalbą (HDL) arba naudojant specialius projektavimo įrankius.

Įkėlus konfigūraciją į PLD, jis gali veikti autonomiškai, apdorodamas įvesties signalus ir generuodamas atitinkamus išėjimus pagal užprogramuotą logiką.

Pagrindinės PLD savybės

1. Programuojamumas: Viena iš pagrindinių PLD savybių yra galimybė juos programuoti ir perprogramuoti. Tai reiškia, kad jų atliekamos loginės funkcijos gali būti modifikuojamos, o tai ypač naudinga kuriant ir kuriant skaitmenines sistemas.

2. Lankstumas: PLD siūlo didelį lankstumą, leidžiantį viename įrenginyje įdiegti daugybę loginių grandinių. Dėl to jie idealiai tinka programoms, kuriose reikia didelio pritaikymo.

3. Veikimo greitis: PLD gali veikti dideliu greičiu, todėl jie tinka programoms, kurioms reikalingas greitas signalo apdorojimas, pavyzdžiui, ryšių sistemose arba realiojo laiko valdymo sistemose.

4. Integracija ir sumažintas dydis: PLD yra labai integruoti įrenginiai, o tai reiškia, kad juose gali būti daug loginių vartų viename luste. Tai leidžia sumažinti grandinės dydį ir sudėtingumą, o tai ypač naudinga tais atvejais, kai erdvė yra ribota.

5. Kaina: Palyginti su kitais programuojamais įrenginiais, PLD paprastai yra pigesni.

PLD klasifikacija: išsamus vadovas, skirtas suprasti, kaip jie veikia

Natūralios kalbos procesoriai (NLP) – tai kompiuterinės sistemos, sukurtos sąveikauti ir suprasti žmonių kalbą panašiai kaip žmogus. Šios sistemos naudojamos įvairiose programose – nuo ​​virtualių asistentų ir pokalbių robotų iki paieškos sistemų ir mašininio vertimo sistemų.

Norint suprasti, kaip veikia PLD, svarbu žinoti jų klasifikaciją. Žemiau pateikiame išsamų vadovą, kaip suprasti šią klasifikaciją:

1. Taisyklėmis pagrįstas PLD: Šios sistemos naudoja iš anksto nustatytų taisyklių rinkinį natūraliai kalbai analizuoti ir apdoroti. Taisyklės kuriamos rankiniu būdu ir naudojamos teksto šablonams bei struktūroms identifikuoti. Nors šis metodas gali būti veiksmingas konkrečiose situacijose, pvz., išgaunant informaciją iš struktūrizuotų dokumentų, jis turi ribotų galimybių plačiau ir lanksčiau suprasti žmonių kalbą.

2. PLD remiantis statistika: Šios sistemos naudoja mašininio mokymosi algoritmus dideliems kalbinių duomenų kiekiams analizuoti ir statistiniams modeliams generuoti. Šie modeliai naudojami nuspėti tikimybę, kad tam tikra žodžių seka tam tikrame kontekste yra teisinga. Šis metodas plačiai naudojamas natūralios kalbos apdorojimo programose, tokiose kaip paieškos sistemos ir mašininio vertimo sistemos.

3. PLD, pagrįstas neuroniniais tinklais: Šios sistemos naudoja dirbtinius neuroninius tinklus, kad imituotų žmogaus smegenų veiklą ir apdorotų natūralią kalbą. Šiuos tinklus sudaro tarpusavyje sujungtų mazgų sluoksniai, kurie mokomi naudojant daug kalbinių duomenų, kad išmoktų atpažinti teksto šablonus ir struktūras. Šis metodas pasirodė esąs labai veiksmingas atliekant tokias užduotis kaip kalbos atpažinimas ir teksto generavimas.

Be šios klasifikacijos, yra ir kitų natūralios kalbos apdorojimo metodų ir metodų, tokių kaip semantinis apdorojimas, pragmatinis apdorojimas ir diskurso apdorojimas. Šie metodai orientuoti į pažangesnius žmogaus kalbos aspektus, tokius kaip ketinimų, emocijų ir konteksto supratimas.

Santrumpos CPLD reikšmė ir veikimas

CPLD yra akronimas Sudėtingas programuojamas loginis įrenginys, kuris ispanų kalba verčiamas kaip sudėtingas programuojamas loginis įrenginys. Tai integrinių grandynų tipas, naudojamas sudėtingoms skaitmeninės logikos ir valdymo funkcijoms įgyvendinti elektroninėse sistemose.

CPLD yra sudarytas iš programuojamų loginių blokų, žinomų kaip LUT (Look-Up Tables) ir sujungimo tinklą. Programuojamus loginius blokus galima konfigūruoti naudojant aparatūros aprašo kalbą, pvz., VHDL arba Verilog, todėl dizaineris gali nurodyti norimą loginę funkciją.

Programuojama loginio bloko matrica yra CPLD širdis ir sudaryta iš daugybės LUT, registrų ir multiplekserių. Kiekvienas programuojamas loginis blokas gali atlikti įvairias logines operacijas, tokias kaip AND, OR, XOR ir kt. Be to, registrai leidžia išsaugoti reikšmes, o multiplekseriai naudojami įvesties ir išvesties signalams pasirinkti.

Sujungimo tinklas yra atsakingas už programuojamų loginių blokų sujungimą, taip pat jungčių su CPLD įvesties ir išvesties kaiščiais užmezgimą. Šis tinklas leidžia konfigūruoti signalo kelius, suteikiant lankstumo ir pritaikymo prie dizaino.

CPLD veikimas

CPLD veikimas pagrįstas programuojamų loginių blokų matricos programavimu. Pirma, dizaineris nurodo norimą loginę funkciją naudodamas aparatūros aprašymo kalbą. Tada dizainas yra sintezuojamas, tai yra, paverčiamas loginiu vaizdu, kurį gali suprasti CPLD.

Kai dizainas yra susintetintas, jis įkeliamas į CPLD per programavimo procesą. Yra įvairių programavimo metodų, tokių kaip grandinės programavimas (Sisteminis programavimas) arba neciklinis programavimas (Išorinis programavimas). Abiem atvejais naudojamas konfigūracijos failas su projekto aprašymu.

Suprogramuotas CPLD yra atsakingas už projekte nurodytų loginių operacijų vykdymą. CPLD įėjimai ir išėjimai yra prijungti prie įrenginio kaiščių, leidžiančių bendrauti su kitais elektroninės sistemos komponentais.

Priėjome šio beprotiško programuojamos užprogramuotos logikos nuotykio pabaigą! Tikiuosi, kad nesate įstrigę begalinėje painiavos kilpoje, nes aš esu čia, kad išpainiočiau jus.

Peržiūrėję akronimų ir sąvokų jūrą, dabar esate PLD, FPGA, HDL ir CPLD ekspertas. Dabar galite parodyti savo naują technologinį žodyną šeimos vakarienėse!

Atminkite, kad programuojama logika yra tarsi milžiniškas sudoku žaidimas, kuriame jūs esate visatos šeimininkas. Taigi, jei kada nors jaučiatės nuobodu, visada galite suprogramuoti savo vakarėlį naudodami FPGA. Geek linksmybėms nėra ribų!

Dabar, kai įvaldysite šią temą, galėsite suprasti, kaip veikia mus supantys elektroniniai prietaisai ir, kas žino, galbūt netgi galite išrasti ką nors revoliucingo. Pasaulis laukia jūsų puikių idėjų!

Taigi pirmyn ir toliau tyrinėkite žavų programuojamos užprogramuotos logikos pasaulį. Ir atminkite, jei kada nors susidursite su problema, tiesiog pagalvokite kaip apie grandinę ir rasite sprendimą. Iki kito karto, logikos mylėtojas!