Лучшая платформа для преобразования программного обеспечения в VHDL / Verilog для FPGA

Если вы можете себе это позволить, я не думаю, что что-то облегчит вам жизнь, чем надстройка FPGA от National Instruments для LabView. Визуальная среда LabView разумно подходит для программирования FPGA, и она заботится о многих раздражающих деталях за вас (если вы не должны беспокоиться о них как части алгоритма, например, путем создания конвейеров для достижения целевых значений тактовой частоты). Кроме того, вы можете обнаружить, что решения NI реального времени (без FPGA), DSP, DAQ или другие решения подходят для ваших нужд.

Да, доступен HDL в стиле Python, и он бесплатный. MYHDL

Это сгенерирует VHDL или verilog. Он также может имитировать код и выводить .VDI, и вы можете посмотреть это в gtkwave

в качестве альтернативы, если вы хотите отредактировать код VHDL, вы можете использовать GHDL. погуглите, вы получите много ресурсов. доступна ОС Fedora Electronics Lab, в ней есть все инструменты для разработки современной электроники.

Все это с открытым исходным кодом. Создавайте и моделируйте с помощью этих инструментов. Для прошивки в FPGA вам потребуются цепочки инструментов xilinx или Altera для генерации битовых потоков и их прошивки. Всего наилучшего !

Это выдуманный пример, но он объясняет, почему ПЛИС может быть полезен, иначе мне нужно было бы много разных ЦСП, а затем передать их в компьютер для визуального отображения, тогда как ПЛИС может сделать это быстрее, поскольку это аппаратное обеспечение. , с меньшими потребностями в мощности.

Это полностью зависит от точного характера алгоритмов, которые вам нужно выполнить.

Существуют две библиотеки с открытым исходным кодом, которые могут помочь упростить разработку, но я не уверен, какая из них будет лучшей платформой для преобразования программы в VHDL / Verilog.

Это всего лишь один пример. Если я хочу выполнить моделирование квантовой схемы на ПЛИС, как предлагает эта статья (http://www.cc.gatech.edu/computing/nano/documents/Radecka%20-%20FPGA%20Emulation%20of%20Quantum%20Circuits, .pdf), тогда было бы проще сделать это как программу, чем создавать большую схему вручную.

Похоже, вы ищете инструмент синтеза высокого уровня, чего нет ни в одном из них. Для генерации RTL для алгоритмов генераторы кода определенно могут помочь, но вам все равно придется запачкать руки HDL для других вещей.

Я думаю, вы ищете инструменты, которые Modaë Technologies предлагает здесь. Вы можете начать с кода Ruby или Python на алгоритмическом / поведенческом уровне. Их инструменты способны автоматически определять типы данных и преобразовывать код в HDL (в настоящее время VHDL) на уровне RTL.

Год или два назад я работал с MyHDL и LabVIEW. Я написал HDL в MyHDL, экспортировал его как VHDL и импортировал как внешний IP-адрес в LabVIEW.

LabView

Это удобно для разработки FPGA, потому что вы можете отслеживать тактовые импульсы, потребляемые каждой последовательной ветвью, благодаря ее графическому представлению. Конвейерная обработка и нарезка вашего алгоритма графически важны, чтобы гарантировать, что правильные значения обрабатываются вместе. Однако, когда дело доходит до генерации констант, списков инициализаторов или генерации рекурсивных структур, отображение визуального оборудования на реальное, этот подход ... неоптимален.

MyHDL

Это в основном python, но синтаксис очень похож на Verilog с декораторами, предназначенными для использования в качестве операторов @always и т. Д. Вы можете использовать любой допустимый для Python код в своем HDL-коде. В целях тестирования можно было бы написать тестовую функцию с помощью Python, прежде чем фактически реализовывать ее на уровне передачи регистров (RTL). При генерации рекурсивных структур у вас есть обычный оператор for. Нужна справочная таблица (LUT) для вашего алгоритма? Одна строка понимания списка: Готово. Полный список функций см. На веб-сайте.

Резюме

LabVIEW отлично подходит для начала, потому что вы можете сосредоточиться на фактической реализации. Как только вы научитесь думать параллельно и на RTL и изучите реализацию более сложных алгоритмов, вы можете обнаружить, что MyHDL лучше работает в

• управление вашим IP без привязки к проприетарной платформе
• тестирование вашего кода на полной мощности Python
• совместное использование, управление версиями и т. д.