fpganedir.com'da ara

fpganedir mail

 * Giriş

 * Donanım  

  * Yazılım

DONANIM (HARDWARE)

Bir gömülü sistemin çekirdek elemanını işlemci ya da hesaplama birimi oluşturur. İşlemciler, gömülü sistemin beyin görevini görürler. İşlemcilerin bir görevi gerçekleştirebilmesi için programlanmaları gerekir.  Gömülü sistemlerde kullanılan işlemcileri aşağıdaki gibi sınıflandırabilriz.

Mikroişlemci

Bir bilgisayarın merkezi işlem birimini (CPU) tek bir entegre devre içerisinde bulunduran cihaza mikroişlemci denir. Mikroişlemciler çok amaçlı programlanabilen cihazlar olup, girdi olarak aldığı verileri belleğinde bulunan talimatlara göre işleyip çıktı olarak dışarı verirler. Bir mikroişlemci Arithmetic Logic Unit (ALU), Program Counter (PC), Stack Pointer (SP), register ile saat ve kesme cihazından oluşur. Mikroişlemci gömülü işlemci sisteminde tek başına iş yapamaz. Bunun için dışardan bellek elemanına (RAM/ROM), bellek kod çözücü, osilatör ile bir dizi seri ve paralel porta ihtiyaç duyar.


İlk genel amaçlı üretilen ticari mikroişlemci Intel 4004 ‘dür.



Genel amaçlı işlemciler büyük miktarda uygulamaları karşılamak için tasarlanmıştır. Üzerinde yalnızca  yazılım geliştirilmesi ve işlemcinin herhangi bir dijital tasarım içermemesi tasarım zamanını düşürmektedir. Bunun yanısıra nispeten yüksek maliyet, yüksek güç tüketimi, yüksek hız ve büyük mimari mikroişlemcilerin tipik özellikleridir.

Mikrodenetleyici

Mikrodenetleyici; işlemci çekirdeği, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimlerini tek bir entegre devre içerisinde barındıran küçük bilgisayarlardır. Gösteriminde µC, uC  MCU  gibi kısaltmalar kullanılır.

Düşük maliyet, düşük hız, düşük güç tüketimi, küçük mimari, küçük bellek alanı ve sınırlı sayıda G/Ç portuna sahip olması mikrodenetlecinin tipik özellikleridir.

PIC DSPIC33 / PIC24, Motorola 6811 ve Intel 8051 örnek verebileceğimiz bazı mikrodenetleyicilerdir.

ASIP/DSP (Application Specific Instruction Set Processor/Digital Signal Processor)

Uygulamaya özel komut set işlemcisi (ASIP) dijital sinyal işleme, telekomünikasyon, gömülü kontrol gibi ortak özelliklere sahip özelleşmiş uygulamalar için tasarlanır. Gömülü sistemlerde ASIP kullanılması performans, güç ve büyüklükte esneklikler sağlar. Fakat uygulamaya özel oldukları için ürünün tek seferlik tasarım, geliştirme, üretim ve test  (NRE) maliyetleri yükseltir.

Dijital Sinyal İşlemcileri (DSP) ASIP’lerin yaygın bir sınıfını oluşturur. DSP tek çipli VLSI birimi olup, çarpma gibi yüksek performans ve sayısal olarak yoğun görevler gerektiren  uygulamalar için tasarlanmıştır.

Aşağıda CEVA firmasının gelişmiş ses ve sesli uygulamaları için geliştridiği  4. Nesil TeakLite DSP mimarisini görebilirsiniz.

TMS320Cxx, SHARC ve Motorola 5600xx DSP’lere örnek verebiliriz.

Yeniden Yapılandırılabilir SoCs (System On Chip)

SoC; bir bilgisayar veya elektronik sisteminin  tüm bileşenlerini tek bir çip üzerinde barındıran entegre devrelerin genel adıdır.

Aşağıda Atmel’in üretmiş olduğu  FPSLIC (AVR+FPGA) mimarisini görebilirsiniz.

Ayrıca TI’in üretmiş olduğu  OMAP (ARM Cortex + Custom GPU+TI DSP) ürününü  SoC’a örnek gösterebiliriz.

Bu donanımların yanısıra ASIC, CPLD ve FPGA’ler gömülü sistemlerde kullanılan diğer donanımlardır.

 

Anasayfa | Fpga | VHDL | VHDL Sözlüğü | Embedded Sistem | Android | Sayısal Tasarım | Simulasyon | PCB | Örnekler | Forum | İletişim
Copyright © 2010-2013 FPGAnedir. All Rights Reserved.