يبان اختراع و اهداف آن در سالهاي اخير، قابليت افزايش سرعت حل معادلات ديفرانسيل پاره‏اي با استفاده از سخت افزار FPGA مورد توجه جدي قرار گرفته است. با اين وجود، پيچيدگي‏هاي پياده‏سازي و برنامه‏نويسي اين معادلات بر روي اين سخت افزار از فراگير شدن آن در بين كاربران حوزه محاسبات عددي در علوم مهندسي مكانيك، عمران و شيمي جلوگيري كرده است. هدف اين اختراع، توسعه ابزاري براي طراحي و ساخت كمك پردازنده مبتني بر سخت افزار FPGA براي افزايش سرعت حل عددي معادلات ديفرانسيل پاره‏اي در حوزه مهندسي مكانيك مي باشد، كه امكان طراحي و ساخت اين نوع كمك پردازنده را با حداقل پيچيدگي و زمان پياده‏سازي براي كاربر فراهم مي‏سازد. شرح اختراع اختراع ارائه شده، به كاربران و محققان مهندسي مكانيك شامل حوزه هاي سيالاتي و جامداتي اجازه مي دهد تا بتوانند به راحتي از قابليتهاي FPGA در طراحي كمك پردازنده و حل سريعتر معادلات اين حوزه‏ها استفاده نمايند. اين سامانه يكپارچه متشكل از چندين زير سامانه و داراي ساختار قالب‏گونه است و بخشهاي مختلف آن، كه از قبل طراحي و پياده سازي شده اند، با يكديگر در ارتباط هستند. در اين ساختار، كاربر با توجه به نوع معادله، با استفاده از كمترين تعداد عمليات، صرفاً كد موجود در زبان HLS را تغيير مي‏دهد و نيازي به تغيير بخشهاي ديگر نمي‏باشد. بخشهاي مختلف اين سامانه‏ عبارتند از: 1-\\tبخش ساخت معماري سخت افزاري كمك پردازنده شامل: الف) كد زبان برنامه نويسي HLS كه با توجه به نوع معادله بايد توسط كاربر ويرايش شود ب) نموادر جعبه اي پياده سازي شده در Vivado ج) بخش ارتباط كمك پردازنده با كامپيوتر از طريق درگاه PCIe 2-\\tبخش ارتباط با كمك پردازنده از طريق كامپيوتر شامل: الف) درايور ارتباطي PCIe ب) كتابخانه ارتباطي بين كامپيوتر و كمك پردازنده به زبان python و C# 3-\\tنرم‏افزار كمكي براي توليد متن تعريف شبكه شابلوني براي جاگذاري در متن كد HLS اين سامانه‏ اختراعي به كاربران حوزه محاسبات عددي اجازه مي‏دهد تا بدون درگير شدن با پيچيدگيهاي پياده سازي سخت افزاري و صرفا با تمركز بر روي معادله مورد نظر، كمك پردازنده اي مبتني بر سخت افزار FPGA، براي بهره گيري از قابليتهاي اين سخت افزار، براي افزايش قابل ملاحظه سرعت حل اين معادلات بسازند. سامانه‏ توسعه يافته با ايجاد ساختاري قالب‏گونه، اين امكان را فراهم مي‏سازد تا با تغيير معادله و مسئله، كاربر فقط بر بخش كوچكي از مسئله تمركز نموده و تغييرات مورد نظر را اعمال نمايد و بقيه بخشها و تمامي‏مراحل پياده سازي و استفاده از كمك پردازنده توسط سامانه‏ مديريت شود.