دى نبذه مختصره عن معنى ال FPGA
كلمة FPGA هي اختصار لـ Field Programmable Gate Array أو بالعربية : مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة حقلياً، وهي عبارة عن دارات متكاملة بأبعاد كبيرة يمكن برمجتها بعد عملية تصنيعها، وتشير كلمتا ( مصفوفة البوابات ) إلى بنية هذه الدارات التي تتيح عملية برمجتها، إذ تتألف عملياً من وحدات بنائية ودارات أصغر حجماً مرتبة على هيئة عناصر مصفوفة Array متداخلة فيما بينها، أما ( القابلة للبرمجة حقلياً ) فتشير إلى إمكانية برمجة هذه الدارات بناءً على الحقل العملي المراد تشغيلها فيه.
دارة FPGA من شركة Xilinx
تأتي دارات الـ FPGA بأحجام وبنى( جمع بنية) متعددة ومختلفة في خصائصها البنيوية والوظيفية، ولكن بالتأكيد هناك ما يجمع بينها رغم تعددها وتنوعها، فهي جميعاً تتألف من بنى صغيرة من دارات المنطق القابل للبرمجة، وهذه البنى بدورها يحتوي كل منها على مجموعة من المسجلات Registers ومجموعات من العناصر المنطقية ذات المستوى المنطقي المنخفض والمرتبة على شكل سطور وأعمدة ومترابطة فيما بينها بروابط منطقية معينة. وسنجد بتناولنا بنية واحدة من بنى الـ FPGA النمطية أن الدارة بشكل عام مبنية على قاعدة من جداول الربط ( كل منها يتألف من 4 أو 5 مداخل ثنائية ) وترتبط بمسجل بت Bit واحد أو مسجلين بالإضافة لبعض العناصر المنطقية كمؤهلات الساعات والنواخب. يمكن لهذه البنى الأساسية أن تتكرر في الدارة الواحدة آلاف المرات لتشكل البنية العامة لأي جهاز FPGA .
وللحصول على مزيد من التعقيدات والوظائف المتخصصة في عمل هذه الدارات فإنه يتم ربطها بمستويات أعلى من بنى الحساب والتحكم كالضوارب والعدادات، كما يمكن تدعيمها حينئذ بدارات معالجة الإشارة، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن ربطها بأجهزة ودارات محيطية أخرى تحوي عناصر منطقية تتمتع بقابلية البرمجة وإدخال المعطيات وإخراجها لتشكل شبكة منطقية تحكمية عالية المستوى والأداء.
صورة لواحدة من أولى دارات FPGA وقد استخدمت لمعالجة البيانات في محطات الفضاء عام 1993
برمجة دارة FPGA بلغة VHDL
مواقع النشر (المفضلة)