Nykyaikaiset tutkimuslaitteet ovat järjettömän kalliita. • laboratoriovirtalähde • mikroskooppi • 3D-tulostin • spektrometri jokainen voi maksaa tuhansia dollareita. Mutta suurin osa näistä koneista on vain yhdistelmiä: • moottorit • anturit • mikrokontrollerit • mekaaniset rungot • ohjelmisto Joshua M. Pearcen Open Source Lab näyttää, miten tutkijat rakentavat tieteellisiä työkaluja uudelleen avoimen laitteiston avulla. > 3D-tulostimia 50 000 dollarin laboratoriokoneiden sijaan > Arduino-pohjaiset soittimet > avoimia suunnitelmia, joita kuka tahansa voi jäljitellä Tulos: • tutkimuskustannukset laskevat moninkertaisesti • laboratoriot tulevat kaikkien saataville • innovaatio etenee nopeammin Tulevaa laboratoriota ei osteta. Se tullaan rakentamaan.

Miten MOSFET toimii: → mosfet on jänniteohjattu kytkin. Kolme terminaalia: Lähde Viemäri portti virta virtaa viemäristä → lähteestä. Mutta vain jos porttijännite luo sähkökentän, joka on tarpeeksi voimakas avaamaan kanavan niiden välille. porttijännite < kynnys → kanava suljettu → ei virtaa, porttijännite > kynnys → elektronit muodostavat johtavan kanavan → virta Joten sen sijaan, että ohjaisit virtaa ohjatakseen virtaa (kuten BJT) MOSFET käyttää jännitettä virran ohjaamiseen. Tästä syystä MOSFETit hallitsevat nykyaikaista elektroniikkaa: CPUS Moottorinkuljettajat Virtalähteet Robotiikka Kytkentämuuntimet miljardeja heistä vaihtui joka sekunti.

kuinka aloittaa FPGA:ssa Useimmat aloittavat väärin. He ostavat laudan Open Vivado ja heti ylikuormittu. FPGA ei ole ohjelmointia. Kyse on laitteistosuunnittelusta. Kuvailet kirjaimellisesti piirejä. Aloita näin → 1. ymmärtää digitaalinen logiikka Opettele: • logiikkaportit • varvastossut • kombinaatio- vs. sekventiaalinen logiikka • äärellisen tilan koneet • ajoitus Ilman tätä mikään ei ole järkevää. 2. Opettele laitteistokuvauskieli Valitse yksi: • Verilog • VHDL Verilog on yksinkertaisempi aloittelijoille. Et kirjoita ohjelmistoa. Kuvailet, miten laitteiston pitäisi kytkeä. 3. Opettele ensin simulaatio Ennen kuin kosket laitteistoon. Työkalut: • Verilaattori • modelsim • iverilog Kirjoita yksinkertaisia moduuleja ja simuloi niitä. Esimerkkieteneminen: • LED-vilkku • laskuri • UART-lähetin • yksinkertainen prosessori 4. Osta sitten halpa FPGA-piirilevy Hyvät aloituslaudat: • Basys 3 • Icebreaker FPGA • Tang Nano 9k Älä aloita kalliilla Xilinx-levyillä. 5. Opettele koko virtaus HDL → synteesi → paikka ja reitti → bittivirran → laitteiston Tämä putki on ydintaito. 6. Tutki oikeita suunnitelmia Lue avoimen lähdekoodin projekteja: • RISC-V-ytimet • näytönohjaimen kokeilut • verkon kiihdyttimet Käänteisesti suunnittele heitä. 7. Yhdistä FPGA ohjelmistoon Todellinen voima ilmenee, kun FPGA työskentelee seuraavien kanssa: • upotettu prosessori • robotiikka • signaalinkäsittely • nopea laskenta FPGA sijoittuu ohjelmiston ja piin väliin. Kun ymmärrät tuon kerroksen, Alat ajatella kuin laitteistoarkkitehti.