Gerbang yang dapat diprogram lapangan atau larik kisi (FPGA) dan mikrokontroler serupa, tetapi tidak sama. Keduanya pada dasarnya adalah "komputer kecil" atau sirkuit terpadu yang tertanam di perangkat dan produk lain. Perbedaan utama terletak pada judul. Pengguna dapat memprogram perangkat keras FPGA setelah pembuatan, menjadikannya "dapat diprogram di lapangan", sedangkan mikrokontroler hanya dapat disesuaikan pada tingkat yang lebih dangkal. Selain itu, FPGA dapat menangani input paralel sementara mikrokontroler membaca satu baris kode sekaligus.
Karena memungkinkan tingkat personalisasi yang lebih besar, FPGA lebih mahal dan lebih sulit untuk diprogram. Sebaliknya, mikrokontroler hemat biaya tetapi jauh lebih mudah disesuaikan. Pelajari lebih lanjut tentang persamaan dan perbedaan antara mikrokontroler dan FPGA. Yang satu belum tentu lebih baik dari yang lain — saat memutuskan mana yang akan digunakan, pertimbangkan banyak faktor.
Sebuah mikrokontroler (MCU) pada dasarnya adalah sebuah komputer kecil. Ia memiliki semua elemen yang sama seperti komputer lain, termasuk unit pemrosesan pusat (CPU), beberapa memori akses acak (RAM) dan input dan perangkat keluaran. Tidak seperti komputer desktop, yang dapat menjalankan ribuan program berbeda, mikrokontroler adalah perangkat tujuan khusus yang menjalankan satu program.
Ini dibuat untuk melakukan satu hal berulang kali, secara otomatis atau atas permintaan pengguna. Itu tertanam di beberapa perangkat lain, baik konsumen, produsen, medis, atau jenis produk lainnya. Ini berjalan dengan energi rendah — konsumsi dayanya dapat diukur dalam miliampere. Akibatnya, mikrokontroler cenderung terjangkau. Namun biaya perangkat yang disematkan dapat sangat bervariasi.
Anda menemukan mikrokontroler di sekitar Anda dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah beberapa perangkat konsumen yang dilengkapi mikrokontroler:
Selain item konsumen, mikrokontroler juga disematkan dalam perangkat berikut:
Ini hanya beberapa contoh — mikrokontroler tertanam dalam semua jenis perangkat yang kita andalkan di masyarakat modern. Setiap mikrokontroler memiliki tujuan berulang yang spesifik. Mikrokontroler dapat beroperasi secara otomatis menggunakan sistem kontrol umpan balik , seperti yang akan Anda temukan dengan lampu lalu lintas. Atau, ia dapat beroperasi pada sinyal input pengguna, seperti membalik sakelar atau menekan tombol. Konsep terakhir ini berlaku untuk microwave, mesin cuci, dan remote control televisi Anda.
Gerbang yang dapat diprogram lapangan atau larik kisi sedikit lebih rumit daripada mikrokontroler. Biasanya, sebuah chip sudah diprogram sebelumnya. Sebagai pengguna, Anda dapat mengubah perangkat lunak, tetapi tidak perangkat keras. Ini membawa kita ke elemen penentu FPGA — Anda, pengguna, dapat mengonfigurasi perangkat kerasnya setelah pembelian.
Para insinyur menganggap ini sangat berguna untuk membuat prototipe sirkuit terintegrasi khusus aplikasi mereka sendiri. Faktanya, Intel menggunakan bentuk FPGA untuk merampingkan proses pembuatan prototipe mereka sendiri. FPGA juga berguna karena perangkat di mana FPGA yang disematkan dapat diubah tanpa memerlukan perangkat keras baru.
Sesuai contoh yang diberikan oleh “FPGAs for Dummies,” peraturan mungkin berubah untuk menuntut agar kamera pandangan belakang kendaraan beroperasi lebih cepat. Jika kamera ini berjalan pada FPGA, pabrikan dapat membuat perubahan ini tanpa memasang mahal , perangkat keras baru. Mereka cukup memprogram ulang FPGA di kamera tampak belakang setiap mobil. Mobil yang sudah ada di jalan dapat diubah alih-alih dianggap usang.
FPGA memiliki "array" sirkuit perangkat keras terintegrasi — array ini adalah grup blok logika yang dapat diprogram. Selama pembuatan, FPGA belum dikonfigurasi untuk memiliki fungsi tertentu. Sebagai gantinya, pengguna dapat mengonfigurasinya dan kemudian mengonfigurasi ulang sesuka mereka.
Pengguna melakukan ini menggunakan bahasa deskripsi perangkat keras (HDL). FPGA memiliki blok logika, seperti AND dan XOR, yang dapat disatukan oleh pengguna dengan interkoneksi. FPGA modern memiliki banyak gerbang logika dan Blok RAM, sehingga dapat mengakomodasi komputasi yang rumit. Beberapa FPGA juga memiliki konverter analog-ke-digital atau konverter digital-ke-analog, mirip dengan array analog yang dapat diprogram lapangan (FPAA).
Baik FPGA maupun mikrokontroler memiliki tujuan dasar yang sama — keduanya dibuat sedemikian rupa sehingga memungkinkan produsen atau pengguna akhir untuk menentukan fungsinya. Keduanya menjalankan aplikasi tertentu dan tertanam dalam aplikasi lain perangkat, baik lampu lalu lintas atau mesin cuci. Keserbagunaan inilah mengapa Anda dapat menemukannya di sekitar Anda. Semua yang kami lakukan menjadi lebih mudah berkat sirkuit terpadu kecil ini.
Untuk mata yang tidak terlatih, mereka terlihat hampir sama. Keduanya datar, persegi, chip kecil yang dikelilingi oleh pin yang dapat diprogram. Keduanya pada dasarnya adalah komputer mini, diprogram untuk tujuan yang berbeda. Untuk ini alasan, baik FPGA maupun mikrokontroler tidak dapat berfungsi sebagai komputer pribadi atau desktop. Sebaliknya, mereka mengikuti perintah untuk melakukan satu fungsi pada berbagai tingkat kerumitan.
Perangkat ini memiliki beberapa kesamaan mendasar. Faktanya, mereka terdiri dari komponen dasar yang sama. FPGA dan mikrokontroler adalah sirkuit terintegrasi yang beroperasi menggunakan logika komputer dan biner.
Sirkuit terintegrasi adalah seperangkat sirkuit elektronik pada satu chip datar, yang terdiri dari bahan semikonduktor — sering kali silikon. Sirkuit terpadu dapat melakukan perhitungan dan menyimpan data. Sirkuit terpadu menggunakan teknologi digital atau analog — seperti disebutkan di atas, beberapa FPGA dapat mengkonversi antara keduanya.Teknologi digital menggunakan logika biner, sedangkan teknologi analog menentukan fungsi linier input untuk menghitung output.
Konsep dasar ini, input yang menentukan output, menjelaskan cara kerja semua komputer. Teknologi digital menggabungkan sistem logika dua nilai, atau biner — satu atau nol, hidup atau mati, ya atau tidak. penting untuk memahami dasar-dasar logika komputer saat memprogram mikrokontroler atau FPGA.
Selain itu, FPGA dan mikrokontroler dapat diprogram setelah produksi sampai batas tertentu — artinya produsen atau pengguna akhir dapat mendesain fungsinya dan menyematkannya sesuai kebutuhan. Inilah sebabnya mengapa perangkat ini memiliki begitu banyak aplikasi dalam beragam industri.
Sejauh mana Anda dapat menyesuaikan FPGA membedakannya, itulah sebabnya mengapa ini paling berguna untuk aplikasi yang rumit dan sangat teknis. Di sisi lain, mikrokontroler lebih baik untuk aplikasi yang lebih sederhana.
Perbedaan utama antara FPGA dan mikrokontroler adalah tingkat penyesuaian dan kerumitannya. Mereka juga bervariasi dalam harga dan kemudahan penggunaan. Pada dasarnya, FPGA memungkinkan penyesuaian yang lebih besar dan proses yang lebih kompleks, seperti serta perubahan retroaktif pada perangkat keras. Seorang pengguna membutuhkan lebih banyak keterampilan dan pengetahuan untuk menggunakan FPGA.
Meskipun FPGA memiliki kelebihan, biaya mikrokontroler lebih murah dan lebih mudah digunakan. Sebagian besar penghobi atau pemula akan mendapat manfaat dari pembelian mikrokontroler, sementara perusahaan teknik dan produsen mungkin lebih menyukai FPGA.
Karakteristik yang menentukan dari mikrokontroler meliputi:
Beberapa karakteristik yang menentukan dari FPGA meliputi:
Papan sirkuit tercetak menghidupkan gambar skema. Semakin banyak lapisan konduktif yang dimiliki papan, semakin banyak koneksi yang dapat Anda buat. Papan empat lapis akan memiliki empat lapisan konduktif, dengan lapisan penyekat antara. Merakit PCB memerlukan sedikit pengetahuan teknis yang layak, jadi bacalah jargon jika Anda merakitnya untuk pertama kali. Anda dapat memilih untuk mengandalkan layanan produksi PCB profesional atau pemasok PCB.
Apakah Anda menggunakan mikrokontroler atau FPGA di PCB Anda harus bergantung pada beberapa faktor, termasuk:
FPGA dapat mengeksekusi beberapa baris kode sekaligus, memungkinkan proses paralel yang independen. Untuk aplikasi yang sangat canggih, kemampuan ini diperlukan. FPGA dapat menangani input yang lebih rumit dan dapat melakukan operasi simultan . Kekurangannya adalah FPGA membutuhkan waktu dan akurasi yang sempurna untuk berfungsi dengan baik. Kesalahan kecil dapat membuat seluruh sistem tidak berguna.
Sebaliknya, mikrokontroler hanya membaca satu baris kode pada satu waktu, memproses perintah secara berurutan. Meskipun ini dapat menyebabkan masalah kemacetan, ini memiliki kelebihan. Karena tidak terlalu rumit, mikrokontroler lebih mudah diprogram dan diprogram ulang menggunakan metode coba-coba. Untuk aplikasi sederhana, FPGA mungkin lebih rumit dari yang diperlukan, dan mungkin membuat pemrograman lebih sulit dari yang seharusnya.
Jika kesalahan dibuat dalam pemrograman FPGA, perbaikannya jauh lebih rumit. Ini membawa kita ke poin berikutnya, yaitu bahwa pilihan Anda antara FPGA vs. mikrokontroler perlu bergantung pada tingkat keahlian Anda.
Secara sederhana, FPGA bukanlah pilihan yang tepat untuk pemula. Bahasa deskripsi perangkat keras membutuhkan lebih banyak waktu dan pengalaman untuk dipelajari daripada bahasa rakitan. Tingkat penyesuaian yang lebih besar berarti lebih banyak keterampilan yang diperlukan. Jika Anda memiliki banyak pengalaman dengan teknik komputer, FPGA akan memberi Anda tingkat kemampuan penyesuaian yang menarik.
Perlu diingat bahwa FPGA cenderung lebih mahal dalam biaya awalnya daripada mikrokontroler. Jika Anda ingin memprogram sesuatu yang sederhana, seperti lampu peredup otomatis atau sensor suhu, mikrokontroler yang relatif hemat biaya mungkin merupakan pilihan yang lebih baik.
Meskipun biaya awalnya lebih besar, FPGA dapat mengurangi pengeluaran nanti — terutama pada objek yang diproduksi secara massal yang mungkin perlu diubah setelah perakitan awal.
Untuk sejumlah alasan, Anda mungkin perlu mengubah perangkat keras aplikasi Anda. Dalam hal ini, Anda akan senang memiliki FPGA. Ini adalah bagian dari mengapa begitu banyak industri lebih memilih FPGA. Ketika undang-undang, standar, peraturan, atau kebutuhan berubah, akan jauh lebih murah dan memakan waktu untuk mengubah FPGA yang ada daripada menerapkan sistem perangkat keras yang semuanya baru.
Baik FPGA maupun mikrokontroler berguna untuk berbagai tujuan. Keserbagunaannya memungkinkan untuk ribuan aplikasi, beberapa di antaranya kami gunakan setiap hari. Memahami persamaan dan perbedaan di antara keduanya akan membantu Anda menentukan pilihan mana yang terbaik untuk tujuan Anda.
Meskipun terdiri dari komponen dasar yang sama, mereka berbeda dalam tingkat penyesuaian, kompleksitas, harga, dan tingkat keahlian yang diperlukan. Memilih satu dari yang lain harus bergantung pada banyak faktor. Masing-masing solusi memiliki manfaat unik dan potensi kerugian.
Apakah Anda sedang merancang proyek do-it-yourself, membuat prototipe untuk produk baru atau ingin merampingkan proses teknis, salah satu sirkuit terpadu ini pasti akan berguna. Anda memiliki pertanyaan tentang FPGA atau teknologi mikrokontroler yang digunakan pada PCB kosong, hubungi pakar di Millennium Circuits Limited untuk informasi lebih lanjut.
Teknologi Industri
Mesin penggilingan gaya gantry sering disebut sebagai router, apa perbedaan antara router CNC dan pabrik CNC ? Dan apa yang biasa mereka lakukan? Dari bahan, kecepatan, sumbu, area pemotongan atau kedalaman, dan aspek lainnya, ikuti kami CNClathing.com untuk memahami lebih lanjut tentang penggilinga
Saat mendesain bagian, penting untuk memahami perbedaan kritis antara bahan yang sebanding. Misalnya, keliru menggunakan termoplastik alih-alih termoset untuk membuat produk yang dimaksudkan untuk menahan suhu tinggi akan menghasilkan bencana. Istilah termoplastik dan termoset muncul di banyak per
Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan di bidang manufaktur telah menghasilkan begitu banyak solusi sehingga ketika produsen mengidentifikasi mana yang terbaik untuk mereka, banyak sekali solusi yang bisa langsung sangat banyak. Meskipun perkembangan ini telah menghasilkan peningkatan efisiensi
Baik gambar desain maupun gambar kerja penting dalam tahap perencanaan proyek fabrikasi yang menggunakan baja struktural. Mereka diperlukan dalam perkembangan komersial dan industri. Keduanya memegang peran berbeda dalam proses konstruksi, dan keduanya penting untuk proses tersebut. Namun, ketika sa
