ایف پی جی اے کا استعمال کرتے ہوئے متغیر ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ پی ڈبلیو ایم سگنل تیار کرنا

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





اس مضمون کی وضاحت کرتا ہے پلس چوڑائی ماڈلن کی نسل VHDL استعمال کرتے ہوئے FPGA پر متغیر ڈیوٹی سائیکل والے سگنل۔ پی ڈبلیو ایم میں ایک مقررہ تعدد اور متغیر وولٹیج ہوتا ہے۔ اس مضمون میں گھڑی کے سگنل کے اسکوچ کو کم کرکے گھڑی کی فریکوئنسی کو کم کرنے کے لئے ڈیجیٹل کلاک منیجر پر بھی تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ ان پٹ ڈیٹا تیار کرنے کے لئے ایک مقررہ تعدد کا استعمال کیا جاتا ہے جو موازنہ کرنے والے کا استعمال کرتے ہوئے PWM سگنل تیار کرتا ہے۔ الیکٹرانک کمپنیاں اپنے معیارات اور پروٹوکول کے ساتھ اپنی مصنوعات کے لئے وقف کردہ ہارڈ ویئر کو ڈیزائن کرتی ہیں جس کی وجہ سے یہ حتمی ہے کہ صارفین کو ان کی ضروریات کے مطابق ہارڈ ویئر کی تشکیل نو کرنا مشکل ہو۔ ہارڈویئر کی اس ضرورت کے نتیجے میں صارفین کے تشکیل پزیر ترتیب دینے والے نئے حصے کی ترقی ہوئی فیلڈ پروگرام قابل مربوط سرکٹس جسے ایف پی جی اے کہتے ہیں .

پلس کی چوڑائی ماڈلن (PWM)

نبض کی چوڑائی ماڈیولیت مواصلات کی ایپلی کیشنز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے کنٹرول سسٹمز . نبض کی چوڑائی میں ترمیم کنٹرول سسٹم میں مختلف نقطہ نظر کا استعمال کرتے ہوئے پیدا کی جاسکتی ہے۔ یہاں ، اس آرٹیکل میں ، پی ڈبلیو ایم ہارڈ ویئر ڈسٹرییو لینگوئج (وی ایچ ڈی ایل) کا استعمال کرکے تیار کیا گیا ہے اور ایف پی جی اے پر لاگو کیا گیا ہے۔ ایف پی جی اے پر پی ڈبلیو ایم کے نفاذ سے اعداد و شمار پر تیزی سے عملدرآمد ہوسکتا ہے اور کنٹرولر فن تعمیر کو جگہ یا رفتار کے لئے بہتر بنایا جاسکتا ہے۔




پی ڈبلیو ایم ایک کنٹرول ٹائم کے لئے منطق ‘0’ اور منطق ‘1’ فراہم کرنے کی ایک تکنیک ہے۔ یہ ایک سگنل ذریعہ ہے جس میں بوجھ کو بھیجی گئی بجلی کی مقدار کو کنٹرول کرنے کے ل its اس کے ڈیوٹی سائیکل میں ترمیم شامل ہے۔ پی ڈبلیو ایم میں ، مربع لہر کا دورانیہ مستقل رکھا جاتا ہے اور جس وقت کے لئے سگنل HIGH رہتا ہے اس میں مختلف ہے۔

پی ڈبلیو ایم اس کی پیداوار پر دالیں اس طرح تیار کرتا ہے کہ HIGHs اور LOWs کی اوسط قیمت PWM ان پٹ کے متناسب ہے۔ سگنل کی ڈیوٹی سائیکل مختلف ہوسکتی ہے۔ ایک پی ڈبلیو ایم سگنل مختلف ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ مستقل مدت مربع لہر ہے۔ یعنی ، پی ڈبلیو ایم سگنل کی فریکوئنسی مستقل ہے ، لیکن سگنل کا وقت زیادہ رہتا ہے اور دکھائے جانے کے مطابق مختلف ہوتا ہے۔



پی ڈبلیو ایم سگنل

پی ڈبلیو ایم سگنل

وی ایچ ڈی ایل

VHDL ایک زبان ہے ، جس کے سلوک کو بیان کرنے کے لئے استعمال کی جاتی ہے ڈیجیٹل سرکٹ ڈیزائن . VHDL کو صنعتوں اور ماہرین تعلیم کے ذریعہ ڈیجیٹل سرکٹس کی نقالی کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے ڈیزائن کو اس شکل میں نقل اور ترجمہ کیا جاسکتا ہے جو ہارڈ ویئر میں نفاذ کے لئے موزوں ہے۔


PWM فن تعمیر

PWM پیدا کرنے کے ل the ان پٹ ڈیٹا تیار کرنا جس میں تیز رفتار N-bit فری رننگ کاؤنٹر کا استعمال کیا جا output ، جس کا آؤٹ پٹ رجسٹر آؤٹ پٹ کے ساتھ موازنہ کیا جاتا ہے اور موازنہ کی مدد سے مطلوبہ ان پٹ ڈیوٹی سائیکل اسٹور کیا جاتا ہے۔ موازنہ کرنے والا آؤٹ پٹ 1 پر سیٹ ہوجاتا ہے جب یہ دونوں اقدار برابر ہوں گی۔ یہ موازنہ آؤٹ پٹ RS لیچ کو سیٹ کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ کاؤنٹر سے اوور فلو سگنل RS لیچ کو دوبارہ ترتیب دینے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ آر ایس لیچ کی پیداوار مطلوبہ PWM آؤٹ پٹ دیتا ہے۔ اس اوور فلو سگنل کو رجسٹر میں نیا این بٹ ڈیوٹی سائیکل لوڈ کرنے کے لئے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ پی ڈبلیو ایم میں ایک مقررہ تعدد اور متغیر وولٹیج ہوتا ہے۔ اس وولٹیج کی قیمت 0V سے 5 V میں تبدیل ہوتی ہے۔

متغیر ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ PWM سگنل

متغیر ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ PWM سگنل

بنیادی پی ڈبلیو ایم سگنل تیار کرتا ہے ، جو پی ڈبلیو ایم کی پیداوار دیتا ہے ، ایک موازنہ کی ضرورت ہوتی ہے جو دو اقدار کے موازنہ کرتا ہے۔ پہلی قدر این بٹ کاؤنٹر کے ذریعہ تیار اسکوائر سگنل کی نمائندگی کرتی ہے اور دوسری قدر مربع سگنل کی نمائندگی کرتی ہے جس میں ڈیوٹی سائیکل کے بارے میں معلومات شامل ہوتی ہے۔ جب بھی اوور فلو ہوجائے تو کاؤنٹر لوڈ سگنل تیار کرتا ہے۔ ایک بار بوجھ سگنل متحرک ہوجانے کے بعد ، رجسٹر نئی ڈیوٹی سائیکل ویلیو کو لوڈ کرتا ہے۔ لچک کو بھی دوبارہ ترتیب دینے کے ل. لوڈ سگنل استعمال ہوتا ہے۔ لیچ آؤٹ پٹ ایک PWM سگنل ہے۔ ڈیوٹی سائیکل کی قیمت میں تبدیلی کے ساتھ یہ مختلف ہے۔

ایف پی جی اے کیا ہے؟

ایف پی جی اے فیلڈ پروگرام قابل گیٹ گیٹ ہے۔ یہ ایک قسم کا آلہ ہے جو الیکٹرانک سرکٹس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ ایف پی جی اے ہیں سیمیکمڈکٹر آلات جس میں قابل پروگرام منطق بلاکس اور آپس کے رابطے کے سرکٹس ہوتے ہیں۔ اس کو مینوفیکچر کرنے کے بعد مطلوبہ فعالیت پر پروگرام کیا جاسکتا ہے یا اسے دوبارہ پروگرام کیا جاسکتا ہے۔

ایف پی جی اے

ایف پی جی اے

ایف پی جی اے کی بنیادی باتیں

جب ایک سرکٹ بورڈ تیار کیا جاتا ہے اور اگر اس میں اس کے ایک حصے کے طور پر ایف پی جی اے ہوتا ہے۔ یہ مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران تیار کیا گیا ہے اور بعد میں ایک اپ ڈیٹ بنانے یا ضروری تبدیلیاں کرنے کے لئے دوبارہ پروگرام کیا جاسکتا ہے۔ ایف پی جی اے کی یہ خصوصیت اسے ASIC سے منفرد بناتی ہے۔ درخواست مخصوص انٹیگریٹڈ سرکٹس (ASIC) مخصوص ڈیزائن ٹاسک کے لئے تیار کردہ اپنی مرضی کے مطابق ہیں۔ ماضی میں ایف پی جی اے کو کم رفتار ، پیچیدگی اور حجم ڈیزائن تیار کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، لیکن آج ایف پی جی اے آسانی سے کارکردگی میں حائل رکاوٹ کو 500 میگاہرٹز تک دباؤ ڈالے گا۔

مائکروکانٹرولرز میں ، چپ کسی صارف کے لئے تیار کی گئی ہے اور مائکروکینٹرلر پر لوڈ کرنے کے لئے انہیں سافٹ ویئر لکھنا اور اسے ہیکس فائل پر مرتب کرنا پڑتا ہے۔ یہ سافٹ ویئر آسانی سے تبدیل کیا جاسکتا ہے کیونکہ یہ فلیش میموری میں محفوظ ہے۔ ایف پی جی اے میں ، سافٹ ویئر چلانے کے لئے کوئی پروسیسر نہیں ہے اور ہم سرکٹ ڈیزائن کرنے والے ایک ہیں۔ ہم کسی ایف پی جی اے کو اتنا ہی آسان کرسکتے ہیں جتنا آسان اے این ڈی گیٹ یا ایک کمپلیکس ملٹی کور پروسیسر کی طرح۔ ڈیزائن بنانے کے ل we ہم ہارڈ ویئر ڈسکریپٹ لینگوئج (ایچ ڈی ایل) لکھتے ہیں ، جو دو اقسام کی ہے - وریلوگ اور وی ایچ ڈی ایل۔ پھر ایچ ڈی ایل کو BPGEN کا استعمال کرتے ہوئے تھوڑا سا فائل میں ترکیب کیا جاتا ہے تاکہ ایف پی جی اے کی تشکیل کی جاسکے۔ ایف پی جی اے کنفیگریشن کو رام میں اسٹور کرتا ہے ، یہی وہ کنفیگریشن ضائع ہوتی ہے جب بجلی کا رابطہ نہیں ہوتا ہے۔ لہذا ، ہر بار بجلی کی فراہمی کے وقت ان کو تشکیل دینا ضروری ہے۔

ایف پی جی اے کا فن تعمیر

ایف پی جی اےز مصنوعی سلکان چپس ہیں جنہیں ڈیجیٹل ڈیزائنوں کو نافذ کرنے کے لئے بجلی سے پروگرام کیا جاسکتا ہے۔ ایس آر اے ایم نامی پہلی جامد میموری پر مبنی ایف پی جی اے ترتیب بٹس کے ایک دھارے کا استعمال کرتے ہوئے منطق اور باہمی ربط دونوں کی تشکیل کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ آج کے جدید ای پی جی اے میں تقریبا 3، 3،30،000 لاجک بلاکس اور تقریبا 1، 1،100 ان پٹس اور آؤٹ پٹس شامل ہیں۔

FPGA فن تعمیر

FPGA فن تعمیر

ایف پی جی اے کا فن تعمیر تین بڑے اجزاء پر مشتمل ہے

  • منطقی افعال کو نافذ کرنے والے پروگرام قابل منطق بلاکس ،
  • پروگرام قابل روؤٹنگ (باہم مربوط) ، جو افعال کو نافذ کرتی ہے
  • I / O بلاکس ، جو آف چپ رابطے کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں

پی ڈبلیو ایم سگنل کی درخواستیں

PWM سگنل بڑے پیمانے پر کنٹرول ایپلی کیشنز کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ جیسے ڈی سی موٹرز ، کنٹرول والوز ، پمپ ، ہائیڈرولکس وغیرہ کو کنٹرول کرنا۔ یہاں پی ڈبلیو ایم سگنل کی کچھ درخواستیں ہیں۔

  • سست اوقات 10 سے 100 ہرٹج یا اس سے زیادہ کے ساتھ ہیٹنگ کا نظام۔
  • ڈی سی الیکٹرک موٹرز 5 سے 10KHz
  • بجلی کی فراہمی یا آڈیو یمپلیفائر 20 سے 200 KHz۔

یہ مضمون تمام کے بارے میں ہے PWM سگنل کی نسل ایف پی جی اے کا استعمال کرتے ہوئے متغیر ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ۔ مزید برآں ، اس مضمون سے متعلق الیکٹرانک منصوبوں یا شکوک و شبہات کے بارے میں کسی مدد کے ل you ، آپ ذیل میں دیئے گئے کمنٹ سیکشن پر تبصرہ کرکے ہم سے رابطہ کرسکتے ہیں۔