FPGA FPGA Nedir? By Ahmet Memeşil Posted on 16 Eylül 2015 6 min read 7 3 7,937 Paylaş ! Facebook Paylaş ! Twitter Paylaş ! Google+ Paylaş ! Reddit Paylaş ! Pinterest Paylaş ! Linkedin Paylaş ! Tumblr Çizgi Market sponsorluğunda tarafımıza gönderilen FPGA Boardu ile çalışmalarımıza başlıyoruz.Sizlere FPGA konusunda ufak bir girizgah amacıyla bilgi vermek istedim. FPGA’ler “Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri” anlamına gelen “Field Programmable Gate Array” ifadelerinin kısaltılmasıdır. FPGA’yi daha iyi anlayabilmek için içinde bulunan transistörlerin birbirinden serbest halde bulunduğunu ve tasarımcının isteğine göre bu transistörlerin birbiriyle bağlantı kurduğunu söyleyebiliriz. Yani FPGA üzerinde bulunan transistör miktarına göre tasarımcı herhangi bir entegrenin veya entegrelerin yapabildiğini bütün işlemleri tek bir FPGA üzerinde tasarlayıp gerçekleyebilir. FPGA’ler sayısal tasarım konusunda tasarımcıya kolayca sayısal devre tasarlamasına ve yapılan tasarımların prototip bir cihaz üzerinde fiziksel bir ortamda gerçekleştirilip test edilip doğrulanmasına olanak sağlayan entegre devrelerdir. FPGA’ler üretim aşamasından sonra tasarımcının istediği fonksiyona göre donanım yapısını değiştirmesine olanak sağlar. Bu özelliği FPGA’leri günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan mikroişlemcilerden ayıran en temel özelliklerinden biri yapmaktadır.FPGA’ler paralel işlem yapabilme kapasitesine sahip entegrelerdir. VHDL tasarımında tanımlanan bir entitye bağlı birden fazla process yazılabilir, bu procesler birbiriyle eş zamanlı çalışabilirler. Örneğin bir mikroişlemcide yazılan bütün programlar sıralı olarak çalışır yani bir main içinde işlem yapılır, farklı işlemler yapmak için kesmeler, timer’lar kullanılarak main içinden çıkılılıp işlemler yapılabilir ama bu küçükte olsa programda bir yavaşlama demektir.Fakat FPGA tasarımında böyle bir sıkıntı söz konusu değildir. Örnek vermek istersek bir mikrodenetleyicide görüntü işleme yapılırken görüntü alınıp işlenir sonra ikinci görüntü parçası alır,yani ilk görüntü alınıp işlenip çıkışa verilene kadar ikinci görüntü alınmaz bu işlemler yeterince hızlı yapılmazsa ikinci görüntüyü kaybetme ihtimali vardır ama FPGA de işlem çok daha hızlıdır ilk görüntü alınıp işlendiği sırada ikinci görüntü alınabilir ilk görüntü çıkışa verildiğinde ikinci görüntü işlenme aşamasına alınabilir ve bu sırada üçüncü görüntü FPGA‘e yüklenebilir. Bu özelliği çok yüksek hızlarda karmaşık işlemlerin yapılması konusunda FPGA‘i vazgeçilmez yapmaktadır. FPGA’ler günümüzde tüketici elektroniğinden özellikle uzay ve savunma sanayisinden,otomotiv sanayisi alanlarına kadar çok farklı konularda kullanılmaktadır. Boardumuzda,Altera’nın Cyclone 4E alilesinden EP4CE115F29C7N FPGA entegresi bulunmakta ve çevre birimler olarak 2×16 LCD ,VGA,RS232,ETHERNET girişleri,TV decoderi, SD kart yuvası gibi farklı uygulamalara yönelik elemanlar bulunmaktadır. Farklı uygulamalarda hep beraber öğrenip, gelişmek ve geliştirmek dileğiyle hoşçakalın.
