Technologies: pdf

مقدمه

امروزه شرکتهای معتبر جهانی در زمینه تولید قطعات الکترونیکی تمامی تلاش خود را می کنند تا مدارهای پیچیده خود را در تراشه های کوچکری ارائه کنند. یکی از روشهایی که طراحان مدارهای الکترونیکی برای این هدف از آن بهره می گیرند، تکنولوژی سیستم روی تراشه است. تکنولوژی سیستم روی تراشه(System On Chip)  به مداراتی گفته می شود که چندین مدار با هدف انجام یک مسئولیت در کنار هم و در یک بسته بندی(Packaging) بصورت یک مدار مجتمع(IC) توسط یک شرکت ارائه می شود. یک تراشه SOC معمولا شامل یک میکروپروسسور قابل برنامه ریزی، حافظه، ورودی و خروجی، درگاه های ارتباطی استاندارد، واحدهای انجام وظایف خاص و نرم افزار می­باشد.

برای مثال یک SOC با هدف آشکار سازی صوت می­تواند شامل گیرنده سیگنال صوت، مبدل آنالوگ به دیجیتال، یک میکرو پروسسور، تعدادی ورودی و خروجی برای کنترل فرآیند و حافظه جهت ذخیره سازی اطلاعات می باشد. تمامی اجزاء نام برده بصورت مجتمع در کنار یکدیگر و در یک بسته بندی ارائه می شود.

 

 

سفارش پروژه دانشجویی

درخواست همکاری با ما برای انجام پروژه دانشجویی

معرفی رشته مهندسی برق

تماس با ما

درباره ما بیشتر بدانید

مشاهده نمونه کار های ما

سوالات متداول

 

 

این تکنولوژی معمولا در دستگاه های الکترونیکی که دارای پیچیدگیهای زیادی هستند مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از قدیمی­ترین مصارف قطعات SOC در یارانه های رو میزی است که در حدود 10 سال است که از این تراشه های مجتمع در قسمتهایی از آن استفاده می کنند. در آینده ای نه چندان دور این تراشه ها در روباتهای هوشمند با ابعاد نانو برای پیدا کردن و نابود کردن عوامل بیماری در بدن انسانها مورد استفاده قرار خواهند گرفت. علاوه بر این با کاشت تراشه های SCO ویدوئی در مغز نابینایان می­توان باعث بینا شدن آنها شد. همچنین برای بهبود شنوایی می توان از سیستم های روی تراشه صوتی استفاده کرد.

پردازنده هایی که در تکنولوژی SCO استفاده می شود، معمولا پردازنده های قویی هستند که قادر به اجرای نرم افزارهایی همچون وینوز و لینوکس هستند.

مزایای استفاده از تکنولوژی SOC

  • – کاهش توان مصرفی و قیمت تمام شده
  • – کاهش ابعاد مدار طراحی شده
  • – عدم نیاز به طراحی مدار چاپی و قرار دادن قطعات گوناگون(این موضوع باعث کاهش هزینه می شود)
  • – هماهنگی تمامی قطعات با یکدیگر
  • – افزایش پهنای باند کار مدار و سرعت سیستم

معایب استفاده از تکنولوژی SOC

  • زمان و هزینه بالای طراحی اولیه تراشه
  • تست دشوار تمامی قطعات پیش از ارائه به بازار در کارخانه
  • عدم انعطاف پذیری اینگونه تراشه ها به افزایش قطعات جانبی

تراشه های SOC معمولا برای هدف خاصی طراحی و روانه بازار می شوند. ویژگیهای چند نمونه از این تراشه ها و اجزای تشکیل دهنده آنها را در ادامه مرور خواهیم کرد. باید به این نکته توجه داشت که تنها دسته خاصی از تراشه های SOC دارای FPGA هستند.

مزیت استفاده از SoC-FPGA در مقایسه با پردازنده

در حال حاضر بیشتر محققین در تلاش هستند که برای طراحی خود یک پردازنده(بدون داشتن FPGA) با قابلیتهای متناسب با کار کرد خاصی که مورد نظرشان است( از جمله حافظه داخلی، استاندارهای ارتباطی، وقفه، توان مصرفی، پشتیبانی نرم افزاری و …) پیدا کرده و مورد استفاده قرار دهند. بدون شک اینگونه دیدگاه شاید باعث کاهش قیمت سیستم طراحی شده بشود اما دارای انعطاف پذیری زیادی نخواهد بود چرا که در صورتی که از SoC-FPGA استفاده شود، می توان متناسب با نیازهای پیش آمده در کار و یا نیاز به ارتقاء کانالهای ارتباطی، نرم افزاری و … از این تراشه ها بهره جست.

چگونگی انتخاب SoC-FPGA متناسب با کارکرد

در یک نگاه کلی به جدول شماره 1 بنظر سه مدل مقایسه شده تقریبا شبیه به یکدیگر هستند. هر سه دارای پردازنده ARM، اجزای جانبی مختلف و یک FPGA درونی هستند. اما با دقت بیشتر در کاتالوگ های هر کدام از این تراشه ها و با توجه به کاربردی که مد نظر طراح است، متوجه خواهیم شده که هرچند معماری مشابه به یکدیگر دارند اما دارای تفاوتهای بسیار زیادی نیز می­باشند. با این تفاسیر سوالی که پیش خواهد آمد این است که چگونه طراح تراشه مورد نظر خود را پیدا کند؟ مهمترین نکاتی که باید به آن توجه کرد این خواهد بود:

  • عملکرد سیستم
  • قابلیت اعتماد و انعطاف پذیری سیستم
  • هزینه سیستم
  • توان مصرفی
  • نقشه راه آینده
  • گسترش نرم افزارها

ویژگی­های پایه های ورودی خروجی تراشه Cyclone V

  • خروجی تک سر بدون ولتاژ مرجع و با ولتاژ مرجع استاندارد
  • خروجی تک سر ولتاژی
  • پیاپی سازی(serializer) و غیر پیاپی سازی(deserializer)
  • خروجی جریانی قابل برنامه ریزی
  • قابل تنظیم بودن slew-rate خروجی
  • قابل تنظیم بودن مقاومت pull-up
  • قابل تنظیم بودن تاخیر ورودی/خروجی
  • قابل تنظیم بودن ولتاژ خروجی تفاضلی
  • خروجی مدار باز
  • پشتیبانی از ورودی/خروجی تفاضلی پر سرعت

پیکربندی به روش Fast Passive Parallel

این روش سریع ترین روش پیکربندی تراشه است. در این روش از یک میزبان خارجی استفاده می­شود. بعنوان مثال می­توان از میکرو پروسسور MAX II و یا MAX V استفاده کرد. در این روش می­توان بسته های اطلاعاتی را با عرض 8 یا 16 بیت به تراشه ارسال کرد.

علاوه بر این کابر می­تواند اطلاعات پیکربندی را درون یک حافظه فلش بصورت باینری با فرمت .rbf ، .hex و یا .ttf ذخیره کند و بوسیله یک کنترلر این اطلاعات را به تراشه انتقال دهد.

در شکل زیر نحوه اتصال میزبان به تراشه Cyclone V جهت پیکربندی نمایش داده شده است.

پیکربندی به روش سریال(Active Serial Configuration)

این روش به دو صورت 1 بیتی و 4 بیتی انجام می­شود که روش انتقال اطلاعات با عرض 4 بیت سرعتی 4 برابر انتقال اطلاعات با عرض 1 بیت را دارد.

همانگونه که از اسم این روش مشخص است، اطلاعات بصورت سریال به تراشه انتقال می­یابد، بنابراین نیاز به یک کلاک ساعت است. برای تولید این کلاک از دو منبع می توان استفاده کرد. ابتدا منبع خارجی کلاک ساعت، که حداکثر با فرکانس 100 مگاهرتز به پایه DCLK تراشه داده می شود و با هر بار لبه پایین رونده این کلاک اطلاعات به تراشه انتقال می یابد. منبع دیگر کلاک، منبع درونی است. تراشه Cyclone V برای این منظور می تواند فرکانسهای 12.5 ، 25، 50 و یا 100 مگاهرتز را تولید کند.

شکل زیر نمای کلی اتصال تراشه Cyclone V به وسیله ای با ارتباط سریال خروجی بمنظور پیکربندی تراشه نشان می دهد.

 

پیکربندی به روش Passive Serial Configuration

برای پیکربندی به روش PS باید از یک میزبان خارجی مانند یک پردازنده MAX II یا MAX V استفاده کرد. البته در این روش می توان از کامپیوتر بعنوان میزبان خارجی نیز استفاده کرد. این میزبان خارجی مسئول کنترل انتقال اطلاعات از حافظه فلش خارجی است که اطلاعات با فرمت .rbf ، .hex و یا .ttf بر روی آن از پیش ذخیره شده است. انتقال اطلاعات در این روش نیز توسط کلاک ساعتی تعیین می شود که کنترلر بر روی پایه DCLK تراشه تولید می کند.

نحوه اتصال تراشه، کنترلر و حافظه فلش خارجی در شکل زیر نشان داده شده است.

پیکربندی به روش JTAG

رایج ترین روش پیکر بندی تراشه Cyclone روش JTAG است. در این روش نرم افزار Quartus II یک فایل مناسب  حافظه SRAM تراشه با پسوند .sof تولید می کند که با کابل مربوط به پیکربندی JTAG می توان به تراشه انتقال یابد.

شکل زیر نحوه اتصال تراشه Cyclone V به پروگرمر JTAG را نشان می دهد.

 

محاسبه توان مصرفی تراشه

کل توان مصرفی درون یک تراشه Cyclone V شامل مجموع دو مقدار زیر است:

  • توان استاتیکی: توانی که تراشه در هنگام پیکربندی و روشن شدن مصرف می کند، پیش از اینکه کلاک های ساعت در تراشه راه اندازی شوند
  • توان دینامیکی: توان مصرفی تراشه در هنگام کار سیگنالهای ورودی و خروجی

معادله زیر نحوه محاسبه توان دینامیکی تراشه را نشان میدهد. در این معادله P توان مصرفی دینامیکی، C مقدار خازن بار و V ولتاژ مبع تغذیه تراشه میباشد. همانگونه که از معادله مربوط به توان دیده می شود، رابطه توان مصرفی مدار با فرکانس کار تراشه، رابطه ای مستقیم است.

در تراشه Cyclone  V با بهینه کردن پروسه ساخت، توان مصرفی به کمترین مقدار خود رسیده است. این تراشه با عملکرد بسیار مناسب دارای توان مصرفی بسیار پایینی است.

 

دانلود فایل کامل سمینار SOC

 

Short description: پاورپوینت حرفه ای و زیبا پاورپوینت زیبا و حرفه ای در هنگام ارائه تاثیر به سزایی در مخاطبین به خصوص اساتید دارد و باعث بهبود نگرش آنان به کار شما شده و اعمادشان به شما را افزایش می دهد. لذا شریف پروژه انجام پاورپوینت به صورت کاملا حرفه ای و زیبا را برایتان میسر کرده

Short description: چکیده در این پروژه کدهای LDPC بررسی شده است. کدهای با ماتریس بررسی توازن با چگالی کم یا LDPC دسته‌ای از کدهای بلوکی هستند خطی هستن که دارای ماتریس بررسی توازن با چگالی کم هستند که این خاصیت در اصطلاح تنک بودن خوانده می‌شود. در ارتباطات بی سیم محوشدگی سیگنال یکی از مهمترین عواملی است

Short description: مقدمه – حرکت پرتابه ای نرم افزار پیش روی شما توسط تیم نرم افزاری شریف پروژه طراحی شده است تا لذت حل سوال های سخت ترین مبحث حرکت شناسی یعنی حرکت پرتابه ای را برای شما عزیزان دو چندان کند. این برنامه کاملا به زبان سی شارپ طراحی شده و تنها در ویندوز قابل اجراست

Short description: دانلود فایل انگلیسی مقاله Optimal PV–FC hybrid system operation considering reliability چکیده ترجمه شده این مقاله روشی برای عملکرد بهینه­‌ی سیستم هیبریدی متصل به شبکه ارائه می­دهد که هدف آن ماکزیمم کردن متوسط انرژی تولید شده­‌ی سیستم است بطوری‌که سود فروش برق ماکزیمم شود. این سیستم هیبریدی شامل یک ماژول فتوولتاییک(PV)، یک الکترولایزر (EL)، تانک ذخیره­‌ی

Short description: مقدمه امروزه شرکتهای معتبر جهانی در زمینه تولید قطعات الکترونیکی تمامی تلاش خود را می کنند تا مدارهای پیچیده خود را در تراشه های کوچکری ارائه کنند. یکی از روشهایی که طراحان مدارهای الکترونیکی برای این هدف از آن بهره می گیرند، تکنولوژی سیستم روی تراشه است. تکنولوژی سیستم روی تراشه(System On Chip)  به مداراتی

Short description: بررسی امنیت و قابلیت اطمینان در لینوکس

Short description: هیدروژناسیون متیل استو استات در راکتور بچ چکیده متیل استو استات (MAA)، به عنوان یک مدل از بتا -کتو استرهای به طور گسترده­ای برای سنتز تعدادی از محصولات پیچیده استفاده می­شود. روش­های متعددی برای سنتز این ماده وجود دارد که یکی از روش­های جدید استفاده از متوکسیدکربنی استون  و دی متیل کربن بر پایه کاتالیست

Short description: مدیریت احتمالی پرشدگی خطوط در بازار برق

Short description: این آنتن Dual Band در دو فرکانس کاری ۹۰۰MHz و ۱٫۸ٖGHZ عمل میکند و در مقیاس کوچک میباشد و در همه جهات سیگنال را دریافت میکند. نرم افزار hfss استفاده شده است. مقدمه هدف اصلی در این پژوهش  طراحی و شبیه سازی دو آنتن در باندهای فرکانسی مربوطه مناسب برای گوشی های تلفن همراه می

Short description: شبیه سازی انتقال و رسوب ذرات در محیط متخلخل شرح پروژه: در این پروژه دیدگاه کار اویلری است و باید برای ذرات حرکت براونی و جذب در سطوح یا محیط متخلخل در نظر گرفته شود. فایل مش محیط متخلخل ساخته شده،فقط باید فایل udf برای حرکت براونی و جذب در محیط متخلخل نوشته شود و

بالا