आपका ऐसा सपना है: आप अपने आप को एक परीक्षा में पाते हैं या एक निश्चित दर्शकों के सामने बोलते हैं, और अचानक आपको पता चलता है कि आप बिल्कुल भी तैयारी नहीं कर रहे हैं और अब आपको सुधार करना होगा। यह इस स्थिति में था, लेकिन सपने में नहीं, बल्कि वास्तविक जीवन में, कि मुझे मॉस्को में मई की छुट्टियों का सामना करना पड़ा, जहां मैंने मॉस्को भौतिकी के अग्रणी स्कूलों से सावधानीपूर्वक चुने गए स्कूली बच्चों के लिए तीन दिवसीय संगोष्ठी आयोजित करने के लिए कैलिफोर्निया से उड़ान भरी। RUSNANO के तत्वावधान में, RUT व्यायामशाला (MIIT) में और MIET, MIREA, MEPhI, MPEI और HSE MIEM के शिक्षकों की उपस्थिति में।
मेरे मास्को के सहयोगियों ने मेरे लिए उम्मीद की, और सैद्धांतिक रूप से मुझे एक सर्किट बोर्ड पर विभिन्न अभ्यासों के चरण-दर-चरण निर्देशों और उदाहरणों को साथ लाना चाहिए था, जिसमें एक पुन: प्राप्य तर्क माइक्रोक्रिकिट के साथ सर्किट बोर्ड पर होना चाहिए। वास्तव में, मेरे पास अन्य बोर्डों के लिए कुछ उदाहरणों का एक गुच्छा था, जिनमें से मैंने उड़ानों और अन्य घटनाओं के अव्यवस्था में कुछ भी नहीं बनाया था।
इसलिए, मैंने एक सार्वभौमिक उदाहरण लिया, जिसे मैंने डेढ़ साल पहले लिखा था, एक अल्मा-अता-अस्ताना विमान पर बैठकर, उदाहरण से सभी इंसिडेंस को बाहर फेंक दिया, और एक कठिन योजना के बिना स्कूली बच्चों के साथ इसे भरना शुरू कर दिया। और अजीब तरह से पर्याप्त - यह काम किया। भरने की प्रक्रिया में, डिजिटल सर्किटरी के शिक्षाप्रद क्षण और वेरिलॉग हार्डवेयर विवरण भाषा उत्पन्न हुई, जो नियोजन के दौरान उत्पन्न नहीं हुई होगी।
4 जून को, मैं और मेरे साथी वेव कम्प्यूटिंग लास वेगास में एक समान संगोष्ठी का आयोजन करते हैं, लेकिन केवल वयस्कों के लिए, और 8-19 जुलाई को मैं ज़ेनेटोग्राद में एक ग्रीष्मकालीन स्कूल का संचालन करने के लिए MIET की मदद करता हूं। इन घटनाओं के लिए योजनाएं (अंतिम नहीं है, लेकिन शिक्षकों और इंजीनियरों के एक समूह में चर्चा के लिए, जिसमें हेबे भी शामिल है) - पोस्ट के अंत में।
हमें स्कूली बच्चों के लिए FPGAs पर एक संगोष्ठी की आवश्यकता क्यों है? प्रोग्रामेबल लॉजिक इंटीग्रेटेड सर्किट (FPGAs या FPGAs - फील्ड प्रोग्रामेबल गेट एरेज़) हार्डवेयर विवरण भाषाओं का उपयोग करके रजिस्टर ट्रांसफर के स्तर पर डिजिटल सर्किट के डिजाइन का अध्ययन करते समय व्यवहार में ज्ञान को समेकित करने का एक पारंपरिक तरीका है। दूसरे शब्दों में, iPhones को विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण तकनीक - iPhones के अंदर माइक्रोचिप्स को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है। आईफ़ोन के पीछे रूस का पिछड़ापन इस तथ्य के कारण भी था कि 1990 के दशक के प्रारंभ में बर्कले और एमआईटी में FPGAs, माइक्रोआर्किटेक्चर और हार्डवेयर विवरण भाषाओं को पेश किया गया था, और बहुत बाद में यूएसएसआर के पतन के कारण रूस में।
पिछले रोशनानोव संगोष्ठी मुख्य रूप से आश्चर्यजनक रूप से सुचारू रूप से चली गई क्योंकि जो छात्र इसके लिए आए थे, उन्होंने आधुनिक माइक्रोकिरिटक डिजाइन विधियों के कैरियर-उन्मुख सर्वेक्षण के साथ एक सैद्धांतिक ऑनलाइन पाठ्यक्रम लिया। ऑनलाइन पाठ्यक्रम ओलंपियाड प्रकार के उन्नत स्कूली बच्चों के लिए है और इसमें तीन मॉड्यूल शामिल हैं:
"ट्रांजिस्टर से माइक्रोक्रेसीट" ,
"डिजिटल सर्किटरी का तार्किक पक्ष" और
" डिजिटल सर्किटरी का भौतिक पक्ष" । इस कोर्स में, छात्रों को तथाकथित RTL2GDSII मार्ग से परिचित कराया जाता है - प्रौद्योगिकियों का एक समूह जो इलेक्ट्रॉनिक कंपनियों में थोक चिप्स, एप्लिकेशन विशिष्ट एकीकृत सर्किट - एएसआईसी डिजाइन करने के लिए उपयोग करते हैं। FPGAs / FPGAs का उपयोग ASIC के प्रोटोटाइप के लिए किया जाता है, जिसमें Intel, Apple और NVidia जैसी कंपनियां शामिल हैं।
चूंकि छात्रों ने ऑनलाइन पाठ्यक्रम लिया, इसलिए वे पहले ही जान चुके हैं कि डी-ट्रिगर, स्टेट मशीन, लॉजिकल सिंथेसिस और ट्रेसिंग क्या हैं। उन्होंने ऑनलाइन पाठ्यक्रम में हार्डवेयर विवरण भाषा भी देखी। अब यह ज्ञान, जो उनकी स्मृति में निष्क्रिय रूप से पड़ा है, को पुनर्जीवित करने की आवश्यकता है।
अब मैं हमेशा सीआईएस देशों में किसी भी सेमिनार के लिए (पहले से योजनाबद्ध सेमिनारों के अलावा, मेरे पास इसे मिन्स्क, सोची और याकुतस्क में रखने का प्रस्ताव है) स्कूली बच्चों या पूर्व पाठ्यक्रम के तीन मॉड्यूल के माध्यम से छात्रों को पूर्व-प्रवेश करने के लिए मेजबान पक्ष की स्थिति निर्धारित करने के लिए। केवल प्रेरित लोग ही रहते हैं, जो पहले से ही सभी थकाऊ पहलुओं से गुजर चुके हैं, और शुद्ध रचनात्मकता सुदृढीकरण के लिए बनी हुई है, आखिरी क्षण, जैसे कि एक सेब का पतन जो न्यूटन के सिर से टकराया। इसके अलावा, ऑनलाइन पाठ्यक्रम इस सभी गतिविधि को वयस्क व्यवसायों से जोड़ता है, अगला चरण, दूर का लक्ष्य बनाता है।
कुल मिलाकर, मॉस्को जाने से पहले, मैंने कैलिफोर्निया के सनीवेल में अपने घर पर एक सार्वभौमिक उदाहरण पेश किया।
उदाहरण कोड :
कार्यशाला के पहले दिन, हमने एक ब्रेडबोर्ड पर छोटे स्तर के एकीकरण के साथ माइक्रोक्रिस्केट्स के साथ अभ्यास किया। यह तकनीक 50 साल पुरानी है, लेकिन कोई भी बेहतर विचार के साथ वास्तविक जीवन में, सिमुलेशन में, यह दिखाने के लिए नहीं आया है कि डी-ट्रिगर कैसे काम करता है, उदाहरण के लिए। यद्यपि यह स्कूलों में कई आधुनिक प्रौद्योगिकी शिक्षकों को लगता है कि यह पुराना और अनावश्यक है, लेकिन अब मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के 6.111 पाठ्यक्रम में, अब, अकादमिक वर्ष 2018/2019 में, डिजिटल सर्किटरी पर पहली लैब बिल्कुल इस तरह से माइक्रोक्रिटस के साथ एकीकरण की एक छोटी डिग्री के साथ जाती है -
http: //web.mit.edu/6.111/volume2/www/f2018/index.htmlइसके अलावा, बटन के साथ एक छोटी सी डिग्री के एकीकरण के साथ माइक्रोक्रिस्केट्स को जोड़ने के उदाहरण का उपयोग करना, यह समझाने में सुविधाजनक है कि यह क्या है, इसकी आवश्यकता क्यों है, और पुल-अप प्रतिरोध कैसे काम करते हैं। और वे क्यों 0 की क्षमता देते हैं जब बटन दबाया नहीं जाता है, और यह वोल्टेज विभक्त से कैसे संबंधित है।
यहां तक कि जब, एकीकरण की एक छोटी सी डिग्री के माइक्रोक्रेसीट के उदाहरण के साथ, एलईडी जलता है, तो छात्रों को जीवन का अनुभव मिलता है कि वहां एक रोकनेवाला डालना आवश्यक है। अगर वे ब्रेडबोर्ड के सॉफ़्टवेयर सिम्युलेटर में कंप्यूटर स्क्रीन पर इसे देखते हैं, तो उन्हें ऐसा जीवन अनुभव नहीं मिलता है, क्योंकि आप स्क्रीन पर कुछ भी आकर्षित कर सकते हैं और स्कूली बच्चों को यह सुनिश्चित नहीं होगा कि बर्नआउट सच है।
यहां बताया गया है कि डी-फ्लिप-फ्लॉप का कार्य एकीकरण की एक छोटी सी डिग्री के माइक्रोक्रेसीप पर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है:
दूसरे दिन की शुरुआत एक ऐतिहासिक स्केच से हुई: 50 साल पहले कैसे माइक्रोचिप्स डिजाइन किए गए थे और तब से दो बार कैसे बदल गए हैं। क्रांतियों में से एक को यूएसएसआर के पतन पर आरोपित किया गया था और यह मुख्य तकनीकी कारण है कि रूस के पास आईफ़ोन नहीं हैं।
8.45 पर, अमेरिकी जहाजों की आवाजाही पर नजर रखने वाले सोवियत बॉय जासूस की खोज की कहानी महासागरों में पकड़ी गई और इसके कारण क्या हुआ।
13 मार्च को, कैसे एक ब्लॉगर के प्रकाशन जॉन कोलेई की कहानी ने VHDL से वेरिलॉग तक पूरे वैश्विक उद्योग को विस्थापित कर दिया।
16.10 को, चिप डिजाइनरों के काम के लिए Microsoft विंडोज लिनक्स के प्लेटफॉर्म के रूप में कैसे खो गया, इसकी कहानी।
इस भाग में - FPGA में डिजिटल लॉजिक और फ़र्मवेयर कॉन्फ़िगरेशन के संश्लेषण के लिए एक कार्यक्रम कैसे चलाया जाए, इसका प्रदर्शन। दो तरीकों से - लिनक्स के तहत और एक एकीकृत ग्राफिकल शेल में एक स्क्रिप्ट चलाकर। डेमो की सामग्री का एक संक्षिप्त विवरण भी। यूरोप भर में इस सरपट के बाद, छात्र ग्राफिकल शेल पर बैठते हैं और सरल अभ्यास करते हैं, जो AND-OR-NOT तर्क तत्वों से शुरू होते हैं, जिनमें से इनपुट बटन से जुड़े होते हैं, और एलईड के लिए आउटपुट। कुछ इस तरह:
module top (input [2:0] key, output [7:0] led); wire a = ~ key [0]; // 0, , wire b = ~ key [1]; wire c = a & b; assign led [0] = ~ c; // , 0 endmodule
इस प्रक्रिया में, दो दिलचस्प सवाल तुरंत उठे। सबसे पहले, पहले तो मैं खुद यह भूल गया कि इस बोर्ड पर दोनों बटन और एल ई डी उलटे हैं। यही है, जब बटन दबाया जाता है, तो 0 तार पर, और जब दबाया नहीं जाता है, तो 1. और जब 0 एलईडी को खिलाया जाता है, तो यह चालू होता है, और जब 1 चालू नहीं होता है। यदि आप व्युत्क्रम के बारे में नहीं जानते हैं, तो तार्किक तत्व और ([0] = कुंजी [0] और कुंजी [1] का नेतृत्व करने के लिए या, और - जैसे I. व्यवहार में I. मॉर्गन के कानून। ~ (a & b) == ~ ए | ~ b, साथ ही ~ (a | b) == ~ a & ~ b।
लेकिन कुछ स्कूली बच्चों के सही होने के बाद भी, इस व्यवसाय ने दूसरे तरीके से काम किया। फिर मैंने उनके कोड को देखा और पाया कि जब वे बोर्ड पर लिखे गए कोड को दोबारा लिख रहे थे, तो उन्होंने सोचा कि "~" (टिल्ड) "-" (माइनस) है। इससे मुझे
प्रत्यक्ष और
अतिरिक्त कोड के बीच अंतर के बारे में बताने का एक उत्कृष्ट कारण मिला, और यह भी कि एकल-बिट संख्या (- 0) == 0 और (- 1) == 1 के लिए क्यों, जबकि (~ 0) == 1 और (~ 1) == 0. और एक अतिरिक्त कोड में बहु-बिट संख्याओं के लिए ऋणात्मकता की गणना करने के लिए, यह बिटवाइज़ को पलटने और एक को जोड़ने के लिए पर्याप्त है: - a == (((a) + 1)।
निरंतरता - भागों
2.3 ,
2.4 ,
2.5 ।
पूरे पाठ को लिनक्स के तहत आयोजित किया गया था, और अधिक सटीक रूप से लुबंटू 18.04 के तहत इंटेल एफपीजीए क्वार्टस II के साथ स्थापित किया गया था। लुबंटू को एसएसडी के साथ लोड किया गया था जिस पर इंटेल एफपीजीए क्वार्टस II लाइट संस्करण 18.1 भी स्थापित किया गया था। SSD से बूट करने के लिए आपको बस USB 3.0 पोर्ट में प्लग करने की जरूरत है, कंप्यूटर को चालू करें और F12 दबाएं। फिर मेनू में प्रवेश करें और "USB से लोड करें" कहें।
यद्यपि FPGA के लिए संश्लेषण सॉफ्टवेयर विंडोज के तहत भी उपलब्ध है, लिनक्स दो कारणों से अच्छा है:
1. लिनक्स विंडोज की तुलना में कमजोर कंप्यूटरों पर चलने में सक्षम है। उदाहरण के लिए, मेरे पास 2 गीगाबाइट मेमोरी वाला एक लैपटॉप है, इसलिए इस पर विंडोज के लिए Intel FPGA / Altera Quartus II है, और लिनक्स के तहत ठीक काम करता है।
2. Apple, NVidia और अन्य इलेक्ट्रॉनिक कंपनियों में बल्क चिप्स के सभी वयस्क डेवलपर्स लिनक्स का उपयोग करते हैं, जो प्रोग्राम्स Synopsys Design Compiler, Synopsys IC Compiler, Synopsys VCS, Cadence IES इत्यादि को चलाता है।
बूट करने योग्य एसएसडी पर सब कुछ करना बेहतर है और उन्हें कंप्यूटर पर कक्षा में क्यों नहीं रखा जाए? क्योंकि FPGA कंपनियों से सॉफ़्टवेयर स्थापित करना एक बहुत ही खतरनाक प्रक्रिया है, और Altera Quartus या Xilinx Vivado के आस-पास आपको एक टैम्बोरिन के साथ चलाने की ज़रूरत है, फ़ाइलों को / etc में बदलें और कुछ घटकों के लिए पुराने 32-बिट लाइब्रेरीज़ स्थापित करें, विशेष रूप से, Mentor ModelSim के मुफ्त संस्करण के लिए। कुछ पुस्तकालयों को स्रोत कोड से संकलित किया जाना है।
स्टैनिस्लाव ज़ेल्नियो की स्क्रिप्ट हैं जो यह सब स्वचालित रूप से करते हैं, लेकिन इस स्क्रिप्ट के साथ भी, कंप्यूटर पर सब कुछ स्थापित करने में कुछ घंटों का समय लगेगा।
आभासी मशीनों में सब कुछ क्यों नहीं? VirtualBox के साथ उदाहरण के लिए? हमने मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी और अन्य स्थानों पर इसकी कोशिश की, लेकिन यूएसबी पुलिंग के साथ ग्लिट्स वहां हो सकते हैं। लुबंटू के साथ एक बूट करने योग्य एसएसडी सबसे अच्छा विकल्प लगता है।
कार्यशाला के लिए एसएसडी सेट तैयार करने के लिए, आपको एक एसएसडी पर सब कुछ डालने की जरूरत है, और फिर इसे ऐसी कमांड के साथ क्लोन करें जो आपको एक से तीन एसएसडी को तुरंत लिखने की अनुमति देता है:
time sudo dcfldd if=/dev/sdb bs=1M of=/dev/sdc of=/dev/sdd of=/dev/sde
यहां आपको यह जानना होगा कि सभी एसएसडी संलग्नक लिनक्स का समर्थन नहीं करते हैं, उदाहरण के लिए, किंगविन डेटा स्टार डिस्क को खराब करता है। सही बाड़े Orico और Eluteng हैं।
इसके अलावा, मैं सरल, डाउनलोड करने योग्य USB फ्लैश ड्राइव के साथ SSDs को बदलने की कोशिश नहीं कर रहा हूं। यद्यपि यह यूएसबी स्टिक्स पर भी काम करता है, कुछ ऑपरेशन अविश्वसनीय रूप से धीमा होते हैं, जिससे असुविधा और जलन होती है। लेकिन यूएसबी 3.0 के साथ लोड एसएसडी ड्राइव पर, आंतरिक हार्ड ड्राइव पर लिनक्स की तुलना में सब कुछ तेजी से उड़ता है।
मैंने बूट समय पर विकल्प कुंजी दबाकर Apple मैक में बूट करने योग्य SSD ड्राइव को चिपकाने की कोशिश की, लेकिन यह काम नहीं किया। न तो USB 3.1 पोर्ट के माध्यम से, न ही 3.0 के माध्यम से। ऐसा लगता है कि बूट पर मैक एक्स्ट 4 फाइल सिस्टम या विभाजन तालिका को भी समझना नहीं चाहता है। क्या मेरे पाठकों के बीच खसखस चालक और linuxoids हैं? यह जानना दिलचस्प होगा कि क्या करना है (वर्चुअलबॉक्स या अन्य वर्चुअल मशीनों का उपयोग करने के विकल्प के अलावा)।
दिलचस्प बात यह है कि सेमिनार से पहले पूरे समूह के केवल 2 छात्रों ने लिनक्स का इस्तेमाल किया। यह मेरे लिए बहुत अजीब है, क्योंकि रूसी शिक्षा मंत्रालय के स्थान पर मैं 10 साल पहले सभी रूसी स्कूलों को लिनक्स में स्थानांतरित कर दूंगा, जब उबंटू उपयोगकर्ता के अनुकूल हो गया। उबंटू के अलावा, कोई भी शिक्षा के लिए लिनक्स का एक विशेष रूसी संस्करण बना सकता है। विंडोज वायरस से भरा हुआ है, आपको इसके लिए रॉयल्टी का भुगतान करने की आवश्यकता है, क्यों पायथन प्रोग्रामिंग स्कूल के पाठ्यक्रमों के लिए विंडोज लिनक्स से बेहतर है? या Google डॉक्स स्कूली बच्चों के लिए पर्याप्त नहीं होगा, लेकिन माइक्रोसॉफ्ट वर्ड की आवश्यकता है? मैं अभी नहीं मिला।
यहां तक कि दक्षिण कोरियाई सरकार ने 2020 में लिनक्स पर स्विच करने का फैसला किया ।
किसी भी मामले में, मेरे सेमिनार में, स्कूली बच्चों को लिनक्स के साथ कोई समस्या नहीं थी, हालांकि, जैसा कि मैंने कहा, ज्यादातर छात्रों ने पहली बार इसका इस्तेमाल किया।
तीसरे दिन की शुरुआत में मुझे देर हो गई क्योंकि मुझे सैमसंग की रूसी शाखा में एक व्याख्यान देने के लिए आमंत्रित किया गया था और इस घटना को 3 घंटे तक खींचा गया (आप व्याख्यान स्लाइड डाउनलोड कर सकते हैं:
1 ,
2 ,
3 और
सामग्री के भाग के बारे में एक लेख ), जिसके बाद मुझे भूख लगी और केवल दौरान मुमू में (जो मुझे वास्तव में कैलिफोर्निया में याद आती है) एक प्रकार का अनाज और ओलिवियर खाने से पाया गया कि व्यायामशाला में मेरा सबक 5 मिनट में शुरू होगा।
फिर मैंने MIET से अलेक्जेंडर सिलेंटीव को फोन किया और मेरे बिना सबक शुरू करने को कहा। पिछले दिन, छात्रों ने सात-खंड सूचक के साथ व्यायाम करना शुरू किया, एक पत्र प्रदर्शित किया। अब, यदि आप एक शिफ्ट रजिस्टर के साथ एक अक्षर के आउटपुट को पार करते हैं, तो आप आउटपुट को एक बिट-बिट डायनेमिक सात-सेगमेंट संकेतक पर लागू कर सकते हैं, और साथ ही, छात्र सीखेंगे कि कैसे veril पर क्रमिक तर्क को कोड किया जाए।
योजना एक सफलता थी - जब मैंने कक्षा में प्रवेश किया, तो कुछ स्कूली बच्चे पहले से ही गतिशील संकेतक पर धीरे-धीरे पत्र चला रहे थे, और इसलिए कि वे शब्दों में विलीन हो गए थे, जो सभी की आवश्यकता थी शिफ्ट रजिस्टर के लिए सक्षम सिग्नल (सक्षम) की पीढ़ी की आवृत्ति को बढ़ाने के लिए:
तब मैंने IVA टेक्नोलॉजीज से स्टेनिस्लाव ज़ेल्नियो
स्पार्फ़ को मंजिल दी, और उन्होंने संक्षेप में बताया कि कैसे सरल तर्क ब्लॉकों से एक छोटे लेकिन पूरी तरह से वास्तविक प्रोसेसर में स्थानांतरित किया जाए (
स्टैनिस्लाव द्वारा हेब और
जीआईएमएचबी पर स्कूलएमआईपीएस द्वारा पोस्ट देखें):
स्टैनिस्लाव ज़ेल्नियो द्वारा व्याख्यान की निरंतरतासंगोष्ठी रूसी परिवहन विश्वविद्यालय (MIIT) के ग्रामर स्कूल में आयोजित की गई थी। संगोष्ठी में और इससे पहले, इरीना ग्रुंचेवा और ग्लीब रोमानोव (ईनो) ने मदद की; MIET से एलेक्सी पेरेवेरेज़वे, अलेक्जेंडर सिलांटिएव और एवगेनी प्रिमाकोव, एचएसई एमआईईएम से अलेक्जेंडर रोमानोव और उनके छात्रों, एनआईआईआईएस से अलेक्सेई कोचनोव, लीग ऑफ़ रोबोट्स (obraz.pro), पाओ किरिचेंको (ICST, Intel, किताबों के लेखक
bhv.ru/books/book/ के लेखक हैं
। php? id = 201192 ),
इंस्टीट्यूट ऑफ एप्लाइड मैथमैटिक्स ,
येओगे कुजमिन से, रूसी विज्ञान अकादमी, डारिया क्रिवरोचको, SUNTs की एक स्कूली छात्रा, LYuP, टिमोफी चिरासोव (सेंट पीटर्सबर्ग की डिजिटल टेक्नोलॉजीज की एकेडमी, स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग थिंकिंग एलएनएमओ), अलेक्जेंडर बेकरनकोव और जूलिया शाकोव और जूलिया शाकोव। MPEI से Vorontsov, MIREA से इवगेनी पेवत्सोव, Nautekh से विटालि क्रावचेंको, अर्कडी पोए Yakov और मेई की सेर्गेई Pevchenko।
Amperka से रुस्लान Tikhonov एकीकरण की एक छोटी डिग्री के microcircuits के साथ अभ्यास के लिए घटक लाया।
DMK प्रेस के प्रकाशक दिमित्री मोचन ने प्रत्येक प्रतिभागी को उपयोगी पुस्तकों के साथ प्रस्तुत किया - डेविड हैरिस और सारा हैरिस, डिजिटल सर्किटरी और कंप्यूटर आर्किटेक्चर द्वारा एक मोटी व्यापक पाठ्यपुस्तक, और ए हिदेहरु, मनोरंजक इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा आसान पढ़ना। डिजिटल सर्किट। मंगा।
मास्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी से जुड़े मैक्सिम मैस्लोव संगोष्ठी में आए और उन्होंने गर्मियों के स्कूलों को एफपीजीए बोर्ड दान किए (वे कहते थे कि रूस में शिक्षा के लिए बहुत कम दान है)।
आगे क्या होगा? और फिर दो घटनाएं होंगी जो आरटीएच ग्रामर स्कूल में हमने विस्तार और गहन किया। 8-26 जुलाई को ज़ेलेनोग्राड में MIET ग्रीष्मकालीन स्कूल होगा। यहाँ उसके कार्यक्रम के लिए एक सुझाव है। उसके पहले दो हफ्तों में पाँच भाग शामिल हैं:
- एकीकरण की एक छोटी सी डिग्री के माइक्रोकिरुकेट्स पर डिजिटल सर्किट की मूल बातें।
- FPGA बोर्ड पर संयोजन और अनुक्रमिक तर्क के साथ सरल अभ्यास।
- ग्राफिक प्रदर्शन को नियंत्रित करने के लिए FPGAs का उपयोग करना।
- FPGA पर सबसे सरल माइक्रोप्रोसेसर का उपकरण और कार्यान्वयन।
- FPGA हार्डवेयर में विशुद्ध रूप से राज्य मशीन के आधार पर, और FPGA में संश्लेषित सरल प्रोसेसर से प्रोग्राम नियंत्रण के साथ, दोनों एक ला सरलीकृत एंग्री बर्ड्स बनाने के लिए व्यक्तिगत परियोजनाएं।
लेकिन 4 जून को स्कूल से पहले लास वेगास में एक सेमिनार होगा, जिसमें हम स्कूल प्रोसेसर के साथ नहीं, बल्कि औद्योगिक एक से निपटेंगे।
ज़ेलेनोग्राड में अधिक विस्तृत कार्यक्रम:
सप्ताह 1. डिजिटल तर्क की मूल बातें।
दिन 1. छोटे पैमाने पर एकीकृत सर्किट, दहनशील तर्क अभ्यास
दिन 2. एकीकरण की एक छोटी डिग्री के साथ माइक्रोकिरिक्ट्स, अनुक्रमिक तर्क के साथ अभ्यास
दिन 3. FPGA, बटन, स्विच, एलईडी, सात-खंड सूचक के साथ अभ्यास
दिन 4. FPGA, वीजीए को ज्यामितीय आकृतियों का उत्पादन
दिन 5. एफपीजीए, एंग्री बर्ड के लिए राज्य मशीन
सप्ताह 2. प्रोसेसर
दिन 1. विधानसभा भाषा में प्रोग्रामिंग।
दिन 2. एक-चक्र schoolMIPS प्रोसेसर।
दिन 3. वीजीए पर ज्यामितीय आकृतियों के समापन के साथ प्रोसेसर का इंटरैक्शन।
दिन 4. रुकावट और मल्टीटास्किंग के बारे में व्याख्यान। व्यक्तिगत परियोजना - वीजीए के आउटपुट के साथ प्रोसेसर पर प्रोग्राम किया गया एक वीडियो गेम।
दिन 5. कन्वेयर के बारे में व्याख्यान। व्यक्तिगत परियोजनाओं की प्रतियोगिता।
सप्ताह 1. दिन 1. छोटे पैमाने पर एकीकृत सर्किट।
1.1। जुझारू तर्क के साथ व्यायाम।
1.1.1। CD4070 पर XOR लॉजिक तत्व, बिना बटन और पुल-अप रजिस्टर - प्रदर्शन को दोहराएं।
1.1.2। XOR लॉजिक एलिमेंट, बटन जोड़ें और पुल-अप रजिस्टर - प्रदर्शन को दोहराएं।
1.1.3। व्यक्तिगत कार्य - दो या तीन, चार या आठ इनपुट के साथ तार्किक तत्वों और / या / NOT / XOR / NOR / NAND / XNOR के प्रदर्शन का निर्माण करने के लिए datashit द्वारा:
1.1.3.1। CD4081, क्वाड 2-इनपुट और
1.1.3.2। CD4071, क्वाड 2-इनपुट OR
1.1.3.3। CD4011, क्वाड 2-इनपुट नंद
1.1.3.4। CD4001, Quad 2-इनपुट NOR
1.1.3.5। CD4073, ट्रिपल 3-इनपुट और
1.1.3.6। CD4025, ट्रिपल 3-इनपुट NOR
1.1.3.7। CD4082, दोहरी 4-इनपुट और
1.1.3.8। CD4072, दोहरी 4-इनपुट OR
1.1.3.9। CD4012, दोहरी 4-इनपुट नंद
1.1.3.10। CD4002, 4-इनपुट NOR
1.1.3.11। CD4068, 8-इनपुट और नंद
1.1.3.12। CD4078, 8-इनपुट NOR
1.2। एक सामान्य कैथोड के साथ 7-खंड सूचक।
1.2.1। प्रतिरोधों के साथ ब्रेडबोर्ड पर इकट्ठा करें, अलग-अलग खंडों का प्रयास करें।
1.2.2। 7-सेगमेंट इंडिकेटर ड्राइवर, सीडी 4511, बीसीडी से 7-सेगमेंट लैच डिकोडर के साथ संयोजन।
1.2.3। विकल्प - एक सामान्य एनोड के साथ संकेतक। इन्वर्टर CD4069, इन्वर्टर के साथ मिलाएं।
1.2.4। विकल्प - CD4511 इनपुट के लिए पुल-अप प्रतिरोधों के साथ 4 बटन जोड़ें।
1.3। संयुक्त तर्क ब्लॉक - दिन के अंत में या होमवर्क के रूप में एक व्यक्तिगत कार्य:
1.3.1। CD4532, 8-बिट प्राथमिकता एनकोडर
1.3.2। CD4051, डिजिटल डिकोडर के रूप में इस्तेमाल किया जाने वाला सिंगल 8-चैनल एनालॉग स्विच
1.3.3। CD4051, डिजिटल मल्टीप्लेक्स के रूप में इस्तेमाल किया जाने वाला सिंगल 8-चैनल एनालॉग स्विच
1.3.4। CD4052, डिजिटल मल्टीप्लेक्सर के रूप में उपयोग किए जाने वाले दोहरे 4-चैनल एनालॉग स्विच
1.3.5। CD4053, डिजिटल मल्टीप्लेक्सर के रूप में इस्तेमाल किया जाने वाला ट्रिपल 2-चैनल एनालॉग स्विच
1.3.6। CD4008, 4-बिट कॉम्बिनेशन अडर
1.3.7। CD4063, 4-बिट डिजिटल तुलनित्र
1.3.8। CD4585, 4-बिट डिजिटल तुलनित्र
दिन के अंत में, हर कोई दिखाता है कि किसने क्या किया।
सप्ताह 1. दिन 2. अनुक्रमिक तर्क के साथ अभ्यास।
1.2.1। 555 चिप के आधार पर एक घड़ी जनरेटर इकट्ठा करें। विभिन्न कैपेसिटर और प्रतिरोधों का प्रयास करें।
1.2.2। चिप CD4013 पर डी-ट्रिगर, सेट-रीसेट के साथ दोहरी डी-फ्लिप-फ्लॉप।
1.2.3। व्यक्तिगत परियोजना:
1.2.3.1। CD4015 पर आधारित शिफ्ट रजिस्टर, दोहरी 4 बिट स्टेटिक शिफ्ट रजिस्टर, सीरियल-इन, समानांतर-आउट।
1.2.3.2। CD4035 पर आधारित शिफ्ट रजिस्टर, 4-स्टेज शिफ्ट रजिस्टर, समानांतर-इन, समानांतर-आउट।
1.2.3.3। CD4014 के आधार पर शिफ्ट रजिस्टर, 8-स्टेज शिफ्ट रजिस्टर, समानांतर-इन, सीरियल-आउट।
1.2.3.4। एलईडी आउटपुट CD4029 के साथ काउंटर, बाइनरी दशमलव डाउन डाउन काउंटर।
1.2.3.5। ड्राइवर के माध्यम से 7-खंड संकेतक के आउटपुट के साथ काउंटर।
1.2.3.6। अधिक जटिल सीरियल एडिटर CD4038 के साथ शिफ्ट रजिस्टर CD4035 (समानांतर-में, सीरियल-आउट) का एक संयोजन है। इसमें CD4069 इन्वर्टर की जरूरत होती है। इससे पहले, मैं एक इन्वर्टर के बिना धारावाहिक योजक CD4032 प्रदर्शित करूंगा।
1.2.3.7। अधिक जटिल सीरियल एडिटर CD4038 के साथ शिफ्ट रजिस्टर CD4014 (समानांतर-में, सीरियल-आउट) का एक संयोजन है। इसमें CD4069 इन्वर्टर की जरूरत होती है।
सप्ताह 1. दिन 3. FPGA, बटन, स्विच, एलईडी, सात-खंड सूचक के साथ अभ्यास
1.3.1। कॉम्बिनेशन लॉजिक में एक तार्किक तत्व बटन, आउटपुट से लेकर एल ई डी तक इनपुट है।
1.3.2। सात-खंड सूचक पर एक अक्षर का आउटपुट।
1.3.3। सरलतम बहुसंकेतक कुंजी दबाया के आधार पर अक्षर आउटपुट है। निर्माण का उपयोग कर कार्यान्वयन "?", "यदि", "मामला"।
1.3.4। शिफ्ट रजिस्टर।
1.3.5। यह शब्द शिफ्ट रजिस्टर का उपयोग करते हुए आठ-बिट डायनामिक सात-खंड संकेतक पर प्रदर्शित होता है।
1.3.6। व्यक्तिगत परियोजना, शायद सप्ताहांत के लिए होमवर्क:
1.3.6.1। एलईडी मैट्रिक्स पर आकार।
1.3.6.2। सांप सात-खंड संकेतक पर चल रहा है।
1.3.6.3। ध्वनि आवृत्ति संकेत पीढ़ी, ध्वनि अंग।
1.3.6.4। एक 16-बटन कीबोर्ड से इनपुट।
1.3.6.5। कोड लॉक - एक राज्य मशीन द्वारा एक महत्वपूर्ण अनुक्रम की मान्यता।
1.3.6.6। एक रेंजफाइंडर सेंसर के साथ एकीकरण।
1.3.6.7। कोण एनकोडर के साथ एकीकरण।
दिन 4. FPGA, वीजीए को ज्यामितीय आकृतियों का उत्पादन
दिन 5. एफपीजीए, एंग्री बर्ड के लिए राज्य मशीन
सप्ताह 2. प्रोसेसर
दिन 1. विधानसभा भाषा में प्रोग्रामिंग।
दिन 2. एक-चक्र schoolMIPS प्रोसेसर।
दिन 3. वीजीए पर ज्यामितीय आकृतियों के समापन के साथ प्रोसेसर का इंटरैक्शन।
दिन 4. रुकावट और मल्टीटास्किंग के बारे में व्याख्यान। व्यक्तिगत परियोजना - वीजीए के आउटपुट के साथ प्रोसेसर पर प्रोग्राम किया गया एक वीडियो गेम।
दिन 5. कन्वेयर के बारे में व्याख्यान। व्यक्तिगत परियोजनाओं की प्रतियोगिता।
सप्ताह 3. प्रोग्रामेबल रेडियो। ब्लॉक कार्यक्रम में तीन मुख्य भाग होते हैं:
- इलेक्ट्रोडायनामिक्स और रेडियो तरंग प्रसार (सैद्धांतिक भाग) की मूल बातें;
- ट्रान्सीवर पथ के संचालन का सिद्धांत (सिद्धांत और अभ्यास);
- डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग की मूल बातें - फ़िल्टरिंग, वर्णक्रमीय विश्लेषण (सिद्धांत और अभ्यास)।
दिन 1. इलेक्ट्रोडायनामिक्स और रेडियो तरंग प्रसार की सैद्धांतिक नींव। संचरण पथ के संरचनात्मक आरेख, घटकों के कार्य। सिग्नल (हार्मोनिक, आयताकार)। एनआई एल्विस का उपयोग करके सिग्नल अभ्यास।
दिन 2. उच्च आवृत्ति के लिए संकेतों को स्थानांतरित करना। Matlab का उपयोग करके आवृत्ति हस्तांतरण के लिए गणितीय औचित्य। एनआई डेटेक्स का उपयोग करके आवृत्ति हस्तांतरण में व्यावहारिक अभ्यास।
दिन 3. संकेतों का प्रवर्धन और उत्सर्जन। NI Datex का उपयोग करके अभ्यास करें। एंटेना की प्रत्यक्षता का प्रदर्शन।
दिन 4. सिग्नल को छानना। NI Datex का उपयोग करके अभ्यास करें। मतलाब में डिजिटल सिग्नल फ़िल्टरिंग
दिन 5. संकेतों को कम आवृत्ति पर स्थानांतरित करना। NI Datex का उपयोग करके अभ्यास करें। कवर की गई सामग्री को सारांशित करना, संक्षिप्त करना।
स्कूल के बाकी दिनों के बारे में, अधिक विवरण एक अलग पोस्ट में होंगे, ग्रीष्मकालीन स्कूल की आयोजन समिति में इस पर चर्चा करने के बाद। यदि आप एक छात्र या प्रशिक्षक के रूप में ज़ेलेनोग्राड में MIET में ग्रीष्मकालीन स्कूल में भाग लेना चाहते हैं, तो
आयोजकों ने केवल संपर्क और पंजीकरण पोस्ट किया है । यदि आप एक छात्र हैं, तो यह महत्वपूर्ण है कि जुलाई तक आप रोसनोव के सभी तीन मॉड्यूलों को पूरी तरह से पूरा कर लें ऑनलाइन कोर्स (
"ट्रांजिस्टर से माइक्रोक्रेसीट
" ,
"डिजिटल सर्किटरी का तार्किक पक्ष" और
" डिजिटल सर्किटरी का भौतिक पक्ष )
" । अभ्यास कठिन होगा, और हम यह पता लगाने में रोक नहीं पाएंगे कि डी-ट्रिगर के इनपुट या आउटपुट में कौन सा चक्र है। यह तुरंत आपके सिर में फिट नहीं होता है, लेकिन यदि आप एक ऑनलाइन पाठ्यक्रम लेते हैं, तो यह आपके लिए आसान होगा।
4 जून को लास वेगास में सेमिनार के बारे में कुछ विवरण:
ऐसा अक्सर नहीं होता है कि एक इंजीनियरिंग सेमिनार, रूस के लिए शुरू में विकसित किया गया था, और रूस में (एमआईपीटी सहित), यूक्रेन और कजाकिस्तान में परीक्षण किया गया था, फिर एक इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन ऑटोमेशन सम्मेलन में लास वेगास में शुरू होता है। रूस और यूक्रेन में इसे MIPSfpga वर्कशॉप कहा जाता था और डिज़ाइन ऑटोमेशन कॉन्फ्रेंस में इसे MIPS ओपन डेवलपर डे कहा जाता था। 4 जून को 3600 पैराडाइज रोड, लास वेगास में हिल्टन कन्वेंशन सेंटर के दूतावास सूट में आओ, और आप एक शो में भाग लेंगे जिसमें मास्को स्टेट यूनिवर्सिटी, मास्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी, मॉस्को इंजीनियरिंग फिजिक्स इंस्टीट्यूट, ज़ेलेनोग्रैड ब्रैड, सेंट पीटर्सबर्ग आईटीएमओ, टॉम्स्क टीएसयू, कीव केपीआई, अल्माटी शामिल हैं। अल्माऊ और आंशिक रूप से अस्ताना में नज़रबायेव विश्वविद्यालय।
MIPSfpga एक ऐसा पैकेज है जिसमें वेरिलॉग स्रोतों में प्रोसेसर कोर होता है, जिसे आप बदल सकते हैं, नए निर्देश जोड़ सकते हैं, कैश और पाइपलाइन के संचालन का निरीक्षण कर सकते हैं, मल्टीप्रोसेसर सिस्टम बना सकते हैं, एक ही समय में सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर बदल सकते हैं, आदि। संगोष्ठी के नए संस्करण में, आप कृत्रिम बुद्धिमत्ता एल्गोरिदम को तेज करने के लिए प्रोसेसर में एक कोप्रोसेसर जोड़ देंगे।
इसके अलावा, सेमिनार के नए संस्करण में हम बताएंगे कि MIPS microAptiv UP पैकेज से कर्नेल को कॉन्फ़िगर कैसे करें और इसे MIPSfpga बाइंडिंग में डालें। कॉन्फ़िगर किए जाने पर, आप विदेशी प्रोसेसर विकल्प बना सकते हैं, उदाहरण के लिए 32 रजिस्टरों के 16 सेट के साथ एक प्रोसेसर। आप एक बाधा में प्रवेश करते समय स्वचालित रूप से इन सेटों को स्विच कर सकते हैं और इस तरह संदर्भ को स्मृति से संदर्भ को सहेजे / बहाल किए बिना जल्दी से बदल सकते हैं, जो सामान्य आरटीओएस में लगभग एक हजार चक्र लगते हैं।
MIPSfpga को पूर्ण शून्य से ऑब्जेक्ट में इंजेक्ट करने का इरादा नहीं है। इसके उपयोगी उपयोग के लिए, छात्र को पहले से ही डिजिटल सर्किटरी की मूल बातें जानना आवश्यक है, सी और असेंबलर में प्रोग्राम करने में सक्षम होना चाहिए, और माइक्रोआर्किटेक्चर की अवधारणाएं भी प्रस्तुत करना चाहिए - कन्वेयर, पाइपलाइन संघर्ष, आदि। यह वही है जो स्कूलएमआईपीएस में अध्ययन किया जा रहा है, जिसका उपयोग हम ज़ेलेनोग्राड में करते हैं।
यहाँ MIPS microAptiv UP प्रोसेसर को निर्देश जोड़ने के लिए तंत्र के बारे में एक स्लाइड है:
4 जून को लास वेगास में एक सेमिनार में, और शायद युवा इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरों के लिए एक ग्रीष्मकालीन स्कूल में, जो 8 से 26 जुलाई को ज़ेलेनोग्राड के एमआईईटी में आयोजित किया जाएगा, मेरी बेटी एलिजाबेथ पंचुल मेरी मदद करेगी (अगर उसे समय पर वीजा मिलता है)। चूंकि एलिजाबेथ एक अर्ध-रूसी-अर्ध-रूसी / यूक्रेनी है, वह केवल अंग्रेजी बोलती है। इसलिए, रूसी प्रशिक्षक (मॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी, आदि के छात्र या स्नातक छात्र, जो एलिजाबेथ और स्कूल का संचालन करने में MIET के साथ हमारी मदद करने के लिए तैयार हैं) उससे अंग्रेजी का सही उच्चारण सीख सकते हैं, और वह उनसे - रूसी की मूल बातें। Verilog, MIPS, आर्किटेक्चर, माइक्रोआर्किटेक्चर का अध्ययन करने और ग्राफिक में दिखाए जाने पर DMA को मेमोरी में व्यवस्थित करने के अलावा:
हम सभी सेमिनारों में, साथ ही साथ उनके कार्यक्रमों के निर्माण के लिए समितियों में आपका इंतजार कर रहे हैं!