Программирование ПЛИС(FPGA) для инструментальных приложений

Кафедра общей физики и волновых процессов приглашает студентов будущего 2-ого курса пройти обучение по направлению «Программирование ПЛИС(FPGA

fpgaПредставляем Вам курс по программированию FPGA или ПЛИС (программируемых логических интегральных схем). Отличительной особенностью данного класса микросхем является то, что они не имеют фиксированной аппаратной структуры. Вместо этого ее (аппаратную структуру) можно менять неограниченное количество раз. Программирование FPGA сводится к созданию специализированной аппаратной схемы, применимой только для одной задачи – Вашей.

Отсутствие универсальности оборачивается высокой эффективностью и гибкостью при решении специализированной задачи. Спектр применения FPGA очень широк. Можно выделить три больших класса

· Инструментальное направление

· Высокоскоростная обработка сигналов

· Высокопроизводительные вычисления (ускорители)

Инструментальное направление связано с разработкой инженерных приборов или схем управления сложными экспериментальными установками, где требуется крайне быстрая реакция на внешние сигналы. Формирование задержек в линиях управления лазерами с точностью до сотен пикосекунд, считывание показаний датчиков каждые 10 наносекунд с принятием решения сохранять их или нет – все это поле для FPGA. Ярчайший пример такой экспериментальной установки – это детектор Atlas в Большом Адронном Коллайдере, где надо обрабатывать показания тысяч детекторов частиц каждые 25 нс и принимать решения сохранять их для дальнейшей обработки или нет.

Высокоскоростная обработка данных – это кодирование/декодирование радио сигналов (LTE…), цифровая обработка сигналов с АЦП, работа с видео высокого разрешения в реальном времени. Микросхемы FPGA используются в базовых станциях сотовой связи, системах помощи водителям на дороге, высокопроизводительных коммутаторах пакетных данных сети Internet.

Наконец, FPGA применяются в качестве ускорителей математических вычислений. На ряде научных задач на FPGA оказывается возможным создать аппаратную схему, реализующую параллельный вычислительный алгоритм, работающий до 100 раз быстрее чем реализация на центральном процессоре CPU или графических ускорителях.

Данный курс является Вашей первой ступенью в мир ПЛИС, который крайне заинтересован в перспективных инженерах с горячими сердцами и холодными головами, и в котором их труд будет оценен и вознагражден по достоинству. 

 
© Центр измерительных технологий и промышленной автоматизации МГУ

Rambler's Top100 Яндекс.Метрика