انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

 پایان نامه 

انجام پایان نامه ارشد|تحقیق کامپیوتر - متن ترجمه شده  به همراه متن اصلی - تكنولوژي F.P.G.A



از ابتداي تكنولوژي F.P.G.A شركت xilinx مرزهاي اين تكنولوژي جديد را پيمود. در خانواده هاي قبلي F.P.G.A امكان تغيير ساختار فقط بطور كمي امكان پذير بود. با معرفي خانواده virtex F.P.G.A امكان تغيير پيكربندي (ساختار) براي يك F.P.G.A بوجود آمد. هم كانون امكان برنامه ريزي (تغيير ساختار) يك F.P.G.A در مكان دور بوسيله اينترنت با بكارگيري تكنولوژي xilinx با نام منطق قابل بارگزاري اينترنتي (IRL) امكان پذير است  به هر ترتيب تكنولوژي IRL براي استفاده در بخش كمي از طراحي هاي F.P.G.A و شركتها به طور محدود استفاده مي‎شود زيرا اين تكنولوژي قيمت بالايي دارد و تا حدود زيادي پيچيده و بيشتر يك راه حل اختصاصي است. چه مي‎شود  اگر مي توانستيم بوسيله ارسال يك Email ساده يك F.P.G.A را به طور ايمني تغيير دهيم. در اين مقاله ما مي خواهيم به شما نشان دهيم كه اين كار چقدر آسان است و از لحاظ هزينه نيز چه مقدار مي‎تواند مؤثر باشد.
Protocol stack - پشته پروتكل
تكنولوژوي IRL شركت xilinx همان پروتوكلي را استفاده مي‎كند كه همه روزه در Email هاي اينترنتي استفاده مي‎شود.
CP/IP : پشته CP/IP يك پشته كنترل پروتكل (CP) بر روي پروتكل اينترنت (IP) است كه Email ها در اينترنت به مقصد مي رساند. SMTP پروتكل انتقال Email در اينترنت براي ارسال پيامها استفاده مي‎شود. Pop3 يا پروتكل پشته اداري پيامها را دريافت مي‎كند، هر لايه پشته پروتكل جزئيات را از لايه هاي ديگر زيرين يا بالايي خود پنهان مي‎كند، بعنوان مثال لايه دسترسي به شبكه (Network Pilcess)  نياز ندارد كه بداند چه  نوع داده اي در حال جريان است داده ها تصوير است يا صدا ويا چيز ديگر است اين مساله براي لايه دسترسي به شبكه بي اهميت است.
- تنظيم  طرح پايه - تنظيم ايمني از خط - شما مي توانيد عمل پياده سازي و بارگذاري را با ذخيره سازي جريان داده، در يك حافظه موقت مثل حافظه Flash مطمئن تر كنيد. به اين ترتيب FPGA مي‎تواند بوسيله حافظه Flash دوباره تنظيم شده، يك پياده سازي مطمئن از بكارگيري دو حافظه راه حل مطمئن تري مي‎باشد. تنظيمات اصل در يك FPGA مي‎تواند توسط سازنده صورت پذيرد يك فضاي كاري جديد ميكروكنترلر مي‎تواند در راه اندازي مجدد دوباره FPGA بارگذاري و پياده سازي شود وقتي كه تنظيمات دريافتي كار مي‎كند تنظيمات جديد مي‎تواند به كار رود اگر برنامه جديد ناقص انجام شود ميكروكنترلرهاي داخلي - ميكروكنترلرهاي داخل براي FPGA ها مي‎تواند به شكل نرم افزار microBlazse و سخت افزارهاي جانبي power pc405 در دستگاه هاي uitex-Iiprc تبين شوند. (بعنوان يك موضوع جالب مي تواند مساله تنظيم يك uitex-Iiprc در FPGA بوسيله نرم افزار microBlaze و پردازنده power PC405 باشد كه اين مساله از موضوع مقاله خارج است) .
تا زمانيكه مزاياي عمده اي از داشتن ميكروكنترلرهاي داخلي در virtex platform FPGA وجود دارد در آغاز مرحله طراحي و عمل وجود دارند لازم است مسائل زير مدنظر قرار گيرند: در هر دو حالت ميكروكنترلرهاي سخت و فرم بخش اصلي اطلاعات (بخش ممكن) تا براي بارگذاري در microBlaze و حافظه و ساير تجهيزات جانبي دريافت كند pow erpl-virtexII در FPGA مي بايست حافظه و ابزار پياده سازي ناقص راه اندازي مجدد داشته باشد. يك الگوريتم كنترل كوچك كه دربخش قبل كنترلرهاي بيروني پياده سازي شده مي بايست در بخش codRunner  دوباره پياده سازي شود.
پردازنده دائمي - در هر حال اولين جريان اطلاعات مي بايست شامل بخش اصلي برنامه FPGA باشد در اين حالت سيستم مي‎تواند همچون يك واحد مجزا و بدون مساله باشد. در هر حال در فصل انجام عمل ميكروكنترلر FPGA مي‎تواند به اينترنت متصل شود و اطلاعات جديد  را در صورتي كه آماده باشد دريافت كند.
روش بارگذاري پايه كه در مورد ميكروكنترلرهاي بيروني گفته شد نمي تواند در مورد ميكروكنترلرهاي داخلي به كار رود به اين دليل كه بارگذاري داده ها مي بايست بوسيله يك FPGA و در حافظه موقت آن (flash) ذخيره شود. طرح نهايي از اتصال ميكروكنترلرها مي‎تواند طرح متفاوت اطمينان و  عمل را داشته باشد و وابستگي زيادي به نيازمندي هاي سيستم دارد.
 
Conclusion- در عمل
ممكن است كه بتوان عمليات IRL را از راهي ارزان و مطمئن در مورد ميكروكنترلرهاي بيروني و داخلي و ساير سخت افزارها انجام داد. تكنولوژي IRL شركت xilinx مي‎تواند بطور تقريبي در طراحي كه توانايي ارتقاء داشته باشد بكار رود تنظيمات مجدد بوسيله Email مي‎تواند نياز به راههاي پيچيده و گران قيمت را حذف كند. همچنين با نكات و جزئيات كاربردي در ماه هاي جاري در سايت اينترنتي
www.xilinx.com/ apps/ appsw قرار خواهد گرفت به دنبال virtexFPGA يا تنظيمات FPGA بگرديد.
تنها چيزي كه اين لايه نياز دارد اين است كه داده ها را به لايه بالايي انتقال دهد، لايه Application يك لايه رابطه براي كاربر است. پروتكل pop3 ، TmTp براي تكنولوژي IRL مورد نياز است بتواند در لايه Application كار كند لايه انتقال Treas port لايه اي است كه ارتباط دو طرفه و قابل اعتماد را روي اينترنت ايجاد مي‎كند. TCP در اين لايه كار مي‎كند. آدرس دهي اينترنتي و مسيريابي در لايه اينترنت (IP) اتفاق مي افتد.
لايه دسترسي شبكه Network Access همچنين به لايه اتصال گفته مي‎شود كه مديريت سخت افزار به عهده دارد لايه فيزيكي در اصل رابط مياني ارتباط در فواصل بزرگ مي‎باشد. چند رسانه يا وسيله اتصال مثل كابلهاي coaxiel خطوط تلفني نيروهاي نوري و انتشار امواج بي سيم كار انتقال را انجام مي دهند.
Pop 3, smtr, …    Application
TCP , UPP (Network Alless)    Trensport
Protocol    Internet (IP)
DL - Network Alless    Datalink control
    Hard wave
اگر بخواهيد براي پياده سازي يك پشته FPGA مثل پشته پروتكل اينترنت همچنين يك سخت افزار عمل كنيد انجام مي‎دهد : خيلي زمان مي‎برد (شكل UHDL يا محيط verilog براي طراحي و شبيه سازي است). يك FPGA قوي نياز دارد، هزينه زيادي مصرف مي‎كند و از طرف ديگر ميكروكنترلر راه حل بهتر و كم هزينه براي نصب نسبت به استفاده از IRL براي تغيير و پيكربندي مجدد FPGA مي‎باشد. دو راه حل در ميكروكنترلر موجود است: بكار بردن ميكروكنترلرهاي بيروني با قرار دادن ميكروكنترلر در كنار يك FPGA   virtex دو راه براي قرار دادن يك ميكروكنترلر در يك ابزار virtex وجود دارد شما مي توانيد نرم افزارهاي micorBlazer را در uirtex ، virtex-E  ، virtex II يا در virtex II pro استفاده كنيد.
مي توانيد يك uirtex II pro FPGA را به همراه يك power pc405 از شركت IBM كه يك ميكروكنترلر را در خود دارد تجزيه كنيد. ميكروكنترلرهاي بيروني و سازندگان آنها معمولاً اجزا توانايي در اينترنت دارند. براي مثال درميكروكنترلر ubicom مدلهاي 5x52BD و IP2022 مي‎تواند براي برنامه IRL به كار روند همچنين ساير ميكروكنترلرهاي بيروني نيازمند تجهيزات جانبي ubicom هستند براي تغييرات كوچك و اضافه كردن كنترلر براي پياده سازي بر روي يك FPGA .
اين اجزا كوچك كنترلي و تجهيزات جانبي مي‎توانند پياده سازي اجزاء ICP/ICP ، SMTP و POP 3 در تكنولوژي IRL را راحت و سريع كنند. به خاطر حافظه كم ميكروكنترلر از پشته پروتكل اينترنت فقط در توابع مورد نياز استفاده مي‎شود اما وقتي كه دستگاه روشن مي‎شود چه اتفاقي مي افتد.
FPGA خالي است ميكروكنترلر منتظر زماني است كه تمام اجزاء طراحي IRL به  حالت پايدار برسن.د سپس كنترلر با ارسال دستورات AT به يك مودم بيروني كه از RS-232 استفاده مي‎كند به شبكه وصل مي‎شود يا اينكه با ارسال دستورات AT يك مودم داخلي يا با يك پياده سازي سخت افزاري ديگر اتصال صورت مي پذيرد. در ابتدا اتصال بوسيله سرويس دهنده Email تنظيم مي‎شود و ميكروكنترلر از سرويس دهنده مي پرسد كه آيا Email وجود دارد. اگر موجود باشد header (سربند- عنوان) پيغام را بررسي كنيد. اگر header از انواع مورد نظر نباشد آن Email از درون سرويس دهنده پاك مي‎شود. اگر header پيغام دريافتي از نوع درست باشد ميكروكنترلر آن را پياده سازي (down load) مي‎كند program جابجا  مي‎شود و محتويات آن به يك پايه خروجي ارسال مي‎شود (پايه pin =) و يك bit ساعت توليد مي‎شود. وقتي پايه Do Nc (مقدار صفر) به سمت high (مقدار يك) مي رود ميكروكنترلر Email را از روي سرويس دهنده پاك مي كند ميكروكنترلر اتصال را قطع مي‎كند. اگر پايه Done (صفر) به سمت high (مقدار يك) نرود بعد از يك مدت زمان معلوم   آن پياده سازي (down load) بار  ديگر تكرار مي شود تا وقتي كه پايه DoNe (صفر) به مقدار high برسد. اگر چه اين ديدگاه ساده است ، يك نياز كوچك دارد: ارتباط اينترنت الزامي است. سرويس دهنده همواره مي بايست آماده Email برنامه كاربردي باشد و گر نه اين برنامه كاربردي نمي تواند كار را شروع كند.


پايان



since the beginning of the FPGA technology, Xilinx has pushed the boundaries of reconfiguration . In earlier FPGA families, it was only possible to reconfigure the whole FPGA. With the introduction of the Virtex FPGA families, it became possible to partially configure an FPGA. It is also now possible to reconfigure a remote FPGA via the internet using Xilinx internet Reconfigurable Logic (IRL) technology. However, only a few companies a few of all FPGA designs make use of IRL technology, because of the perception it is expensive, complicated, and mostly a proprietary solution.
What if we could securely reconfigure FPGAs in the field simply by sending an - email message? In this article. We will show you just how easu and cost- effective that can be.
Protocol stack
Xilinx IRL reconfiguration technology uses the same transmission protocols as everyday Internet e-mail:
CP/IP Transmission controls Protocol over Internet Protocol transports the e-mail. Over the Internet to its destination. SMTP Simple mail Transfer Protocol is used to deliver the message. POP 3 post office Protocol3 retrieves the messages. Each layer of the protocol stack is an abstraction level hiding details from other layers on top or below. For example, the network access layer does not need to know what kind of data it is carrying.
Figure 2- Basic design setup Fail- safe setup You can make the download more reliable by storing the downloaded bitstream into semipermanent memory (flash RAM) . The FPGA can then be reconfigure form the flash memory.
Figure3- safe download An even more secure solution is to work with two memories. A basic configuration can be loaded into the FPGA when it is shipped from the manufacture. During operation in the field, the microcontroller can connect to the Internet and download a new configuration into the second memory. The new configuration bitsrream would be downloaded into the FPGA at next boot.
When the download works, the new configuration will be used. If the new programming bistream fails, the microcontroller will l boots again from original memory.
.

انجام پایان نامه

برای دیدن ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید


انجام پایان نامه | دانلود مقاله

سفارش پایان نامه