Moderní výzkumné vybavení je absurdně drahé. • laboratorní napájení • mikroskop • 3D tiskárna • spektrometr Každá může stát tisíce dolarů. Ale většina těchto strojů jsou jen kombinace: • motory • senzory • mikrokontroléry • mechanické rámy • Software Open-source Lab od Joshuy M. Pearce ukazuje, jak výzkumníci přestavují vědecké nástroje pomocí otevřeného hardwaru. > 3D tiskárny místo laboratorních strojů za 50 000 dolarů > nástroje založené na arduinu > otevřené designy může napodobit kdokoli Výsledek: • náklady na výzkum klesají o řády velikosti • laboratoře se stávají přístupnými každému • inovace postupují rychleji Budoucí laboratoř nebude koupena. Bude postaven.

Jak MOSFET funguje: → MOSFETu je napěťově řízený spínač. tři terminály: Zdroj Odvodňování brána Proud teče z odpadu → zdroje. ale pouze pokud napětí hradla vytvoří elektrické pole dostatečně silné na to, aby mezi nimi otevřelo kanál. Napětí na hradle < práh → kanál uzavřený → bez proudu napětí > prahu → elektrony tvoří vodivý kanál → proud teče Takže místo tlačení proudu k regulaci proudu (jako u BJT) MOSFET používá napětí k řízení proudu. Proto mosfety dominují moderní elektronice: CPU Motorové motory Napájecí zdroje Robotika Spínané měniče miliardy z nich se každou sekundu střídají.

jak začít s FPGA Většina lidí začíná špatně. Koupí si prkno Open Vivado a okamžitě se cítím zahlcený. FPGA není programování. Je to hardwarový design. Doslova popisujete obvody. Začni takhle → 1. Pochopte digitální logiku Učte se: • Logická hradla • žabky • Kombinační vs sekvenční logika • Konečné stavové automaty • časování Bez toho nic nebude dávat smysl. 2. Nauč se jazyk pro popis hardwaru Vyberte si jedno: • verilog • VHDL Verilog je jednodušší pro začátečníky. Nepíšete software. Popisujete, jak by měl být hardware zapojen. 3. Nejprve se naučte simulaci Než se dotknete hardwaru. Nástroje: • verilátor • modelsim • iverilog Píš jednoduché moduly a simuluj je. Příklad postupu: • LED blinkr • Počítadlo • Vysílač UART • Jednoduchý CPU 4. Pak si kupte levnou FPGA desku Dobré startovní desky: • Basys 3 • Icebreaker FPGA • Tang Nano 9K Nezačínejte s drahými Xilinx deskami. 5. Nauč se celý průběh HDL → syntézu → umístění a směrování → bitstream → hardwaru Tento postup je základní dovedností. 6. Studujte skutečné návrhy Přečtěte si projekty open source: • Jádra RISC-V • Experimenty s GPU • síťové akcelerátory Zpětně je analyzovat. 7. Kombinujte FPGA se softwarem. Skutečná síla se objeví, když FPGA pracuje s: • Vestavěný procesor • Robotika • zpracování signálu • vysokorychlostní výpočetní výkon FPGA se nachází mezi softwarem a silikonem. Jakmile pochopíš tu vrstvu, Začnete přemýšlet jako hardwarový architekt.