Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan VHDL-FPGA programlama serisinin 29. dersidir.
- Video, FPGA'nın konfigürasyon ve non-volatile memory (flash memory) konularını ele almaktadır. Eğitmen, FPGA'nın güç açıldığında konfigürasyon dosyasının flash memory'den nasıl yükleneceğini, Vivado Designer programı ile flash memory'nin frekans ayarlarını ve farklı konfigürasyon modlarını (slow ve fast) oluşturma adımlarını adım adım göstermektedir.
- Videoda ayrıca stream oluşturma, memory configuration file (MCS) üretme, FPGA'nın flash memory'ye konfigürasyon dosyası yazma süreci ve Hardware Manager'ın flash programlama sırasında boot sürecini engellediği durumlar ve bunların çözümleri de anlatılmaktadır. Slow boot ve fast boot yöntemlerinin karşılaştırılması ve flash programlama hızının sistem performansı üzerindeki etkisi de açıklanmaktadır.
- 00:01FPGA Konfigürasyonu ve Non-Volatile Memory
- VHDLFPJ programlama serisinin 29. dersinde, FPGA'nın bit stream'ini (konfigürasyon dosyasını) flash memory'e kaydetme konusu ele alınacak.
- Önceki programlarda JATECH arayüzünden USB UART interface ile konfigürasyon dosyası FPGA'ya doğrudan yükleniyordu, ancak güç kapatıldığında FPGA'nın içindeki bilgi kayboluyordu.
- Flash memory non-volatile bir memory türüdür, yani güç kesildiğinde bile içindeki bilgiyi saklar, bu da RAM ve SSD gibi bilgisayar belleklerine benzer.
- 02:09Boot Sekansı ve Konfigürasyon Dosyası
- FPGA'nın güç açıldığında flash memory'den bit stream'i yüklemesi ve çalışmaya başlaması "boot" olarak adlandırılır.
- Konfigürasyon dosyası genellikle .bin, .hex veya .mcs uzantılı olabilir, ancak .mcs dosyası daha çok kullanılmaktadır.
- FPGA'nın konfigürasyon bilgisini saklaması için yeterli kapasiteli bir flash memory seçilmelidir.
- 04:19Flash Memory Seçimi ve Konfigürasyon
- Zilin'in series konfigürasyon dökümanı (user guide) içinde configuration overview kısmında FPGA'nın konfigürasyon bit stream uzunlukları belirtilmiştir.
- FPGA'nın konfigürasyon bilgisini saklaması için en az 32 megabitlik bir flash memory gereklidir.
- Flash memory sadece konfigürasyon için değil, veri saklama ve birden fazla konfigürasyon dosyası yüklemek için de kullanılabilir.
- 06:36Konfigürasyon Süreci ve Pin Bağlantıları
- Konfigürasyon detaylarında file formatları ve FPGA'nın güç açıldıktan sonra konfigürasyon işlemini nasıl gerçekleştirdiği detaylı olarak anlatılmaktadır.
- FPGA'nın konfigürasyon aşamasında farklı modlar (master SBI, USB flash) kullanılabilir, genellikle master SBI kullanılır.
- FPGA'nın konfigürasyon aşaması başarılı olduğunda Down LED'i yanar, bu LED JATECH'ten programlandığında da aynı şekilde yanar.
- 09:19Vivado Designer ile Konfigürasyon Ayarları
- Vivado Designer programında configuration bits settings kısmından SP clock frekansı ve QSBI interface'i ayarlanabilir.
- İki farklı dosya oluşturuldu: Slow (3 MHz, 1 bit) ve Fast (40 MHz, 4 bit).
- Konfigürasyon süresi, FPGA'nın konfigürasyon belleğinin kapasitesi ve okuma hızı ile ilgilidir; 3 MHz ve 1 bit için yaklaşık 10 saniye, 40 MHz ve 4 bit için ise 200-250 milisaniye civarında olmalıdır.
- 12:31Vivado'da Stream Oluşturma
- Vivado'da stream oluşturmak için "make active" seçeneği kullanılarak hangi tool'un kullanılacağı seçilebilir.
- Stream oluşturma işlemi GUI üzerinden de yapılabilir, "open implement design" seçeneği ile proje yöneticisinden settings'e erişilebilir.
- Stream oluşturulduktan sonra "generate memory configuration file" seçeneği ile flash için MCS formatına dönüştürme işlemi gerçekleştirilebilir.
- 15:39Flash Programlama İşlemi
- FPGA'nın gücünü açtıktan sonra "open target" seçeneği ile bağlantı kurulabilir.
- Flash programlama işlemi için "add configuration memory device" seçeneği ile S25FL flash seçilmelidir.
- Flash programlama işlemi sırasında önce flash silinir, sonra veri yüklenir ve bu işlem RAM'den farklı olarak sayfa sayfa (256 byte) yapılır.
- 18:33Boot Süreleri ve Performans
- Slow boot (40 MHz ve 4 bit) yaklaşık 10-12 saniye sürebilir, bu süre sistem gereksinimleri açısından önemli olabilir.
- Hardware manager açıkken FPGA boot edemez çünkü JITECH ile sürekli haberleşme halinde olur.
- Fast boot (40 MHz ve 4 bit) yaklaşık 12 saniye sürer ve bu daha hızlı bir boot süresi sunar.
- 21:44Dersin Sonuçları ve Gelecek Konular
- Bu derste FPGA konfigürasyonu ve flash memory'ye konfigürasyon dosyası yazma işlemi tamamlanmıştır.
- Gelecek derste statik timing analiz, FPGA'nın çalışma frekansı, critical path ve senkronizasyon konuları ele alınacaktır.
- Detaylı bilgiler için GitHub'a yüklenen PDF'ler ve scriptler okunmalıdır.