Что такое FPGA и где я могу его купить? Сколько они стоят?
Какая система вам нужна, чтобы экспериментировать с ними? Как их запрограммировать?
Можете ли вы «загрузить», если это правильный термин, FPGA с помощью обычного Mac?
Они очень дорогие или я могу купить один сегодня?
Я заинтересовался ПЛИС после прочтения этого вопроса.
Хотя он далеко не самый дешевый, покупка Xilinx XUPv5 — хорошая идея, если вы хотите многому научиться — чип 110T не только достаточно велик для создания очень амбициозных проектов (например, полнофункциональная копия консоли Nintendo), но и является доской, которую многие ведущие университеты используют в своих классах цифрового дизайна. Беркли, например, публикует свои полные заметки, лабораторные работы и т. д. для использования с XUPv5. доска. Я преподавал в классе несколько лет и хотел бы верить, что это отличный, высококачественный ресурс.
Надеюсь это поможет,
Если вы хотите начать работу с FPGA и поэкспериментировать с недорогой платой, вы можете попробовать любую из них примерно за 50 долларов США:
Я начал свою карьеру с продуктов Xilinx и могу поручиться за их инструменты. У меня есть плата Lattice, описанная выше, и это отличная доска для экспериментов. Однако решетка предназначена только для Windows.
С помощью этих плат вы можете изучить основы ПЛИС: дизайн HDL, методы ввода-вывода, архитектуру проектирования и т. д. Вы также можете реализовать алгоритмы обработки изображений, но вы будете ограничены пропускной способностью ввода-вывода и слайсами DSP в этих маломощных устройствах. конечные устройства. Когда вы освоитесь с проектированием на HDL и лучше разберетесь с инструментами, вы можете подумать о том, чтобы ваш работодатель/образовательное учреждение приобрело для вас более продвинутый комплект. Стоимость некоторых комплектов с высококачественным оборудованием и вводом-выводом может достигать нескольких тысяч долларов, в зависимости от вашего приложения.
Несмотря на то, что для работы с FPGA существует несколько бесплатных инструментов с открытым исходным кодом, большинство инструментов, которые вам нужно научиться использовать, предназначены только для Windows и Linux. Часто бесплатные версии от поставщиков FPGA предназначены только для Windows (РЕДАКТИРОВАТЬ: похоже, что Linux также начинает поддерживаться). Вы можете попробовать использовать Verilog HDL с Icarus и GNUWave, но когда придет время программировать дизайн для устройства, вам понадобятся инструменты конкретного поставщика.
Если вам просто нужно выучить HDL, то достаточно скачать ModelSim. Я подозреваю, однако, что вы узнаете гораздо больше с помощью простого набора. Вы не только изучите дизайн HDL, но и изучите практические аспекты, такие как программирование, оптимизация для вашего устройства, отладка проектов на оборудовании и так далее.
Что касается вашего вопроса о том, что такое FPGA, я думаю, что лучший способ думать об этом, если вы уже знакомы с микроконтроллерами (и их обычной схемой программирования с последовательным порядком обработки), - это думать о микроконтроллере как о том, что ему говорят, что " делать», а FPGA — как указание «чем быть». Я думаю, что это самый простой способ увидеть это: ПЛИС программируются по-разному. Вам необходимо иметь полное представление о схеме, которую вы хотите спроектировать, о входах и выходах, и вам нужно будет потратить много времени на рассмотрение синхронизации, поскольку при работе с более сложными схемами могут легко возникнуть перекосы часов и другие проблемы. в ПЛИС! Впервые я узнал о FPGA, используя Spartan3E. Радоваться, веселиться! :)
Альтернативы с открытым исходным кодом:
Papilio
Mojo v3
они тоже дешевые :)
У меня мало опыта работы с другими брендами, но я очень доволен Altera DE2 "*D*development and *E*ducation Board". Это идеальная отправная точка, если вы раньше не играли с ПЛИС.
Он включает в себя полдюжины различных типов памяти (SDRAM, SRAM, Flash, SD-карты), 7-сегментные дисплеи, множество кнопок и переключателей и больше ввода-вывода, чем вы можете потрясти. Хотите поиграть с ИК? Ethernet? VGA? USB? Аудио? Все это то, что нравится студентам и новичкам. :-)
То же самое относится к DE2-70 и другим картам старшего брата.
На этой доске есть несколько интересных пример прошивки на выбор. (Платформа AGA Amiga не входит в этот список, но для нее также доступна прошивка, совместимая с Amiga.)
Народ уже упоминал Altera и Xilinx. Это два крупных игрока на рынке FPGA. Но в зависимости от того, что вы хотите сделать, я также могу порекомендовать вам обратить внимание на Actel (особенно на их Igloo). У них есть то преимущество, что они НЕ нуждаются в дополнительном дополнительном ПЗУ/флэш-памяти/что-то еще, удерживающем поток битов, на случай, если вы захотите сделать приложение, которое должно быть позже, как можно меньше (также их режим энергосбережения очень хорош). Так что, возможно, это лучше для некоторых любительских (или очень маломощных) приложений (также они включают лицензии на программные ядра ARM - у других также есть программные ядра, но, возможно, вы уже привыкли к кодированию ARM).
Кстати. Аппаратное кодирование на HDL (VHDL или Verilog HDL) сильно отличается от обычного программирования. Так что, может быть, для начала вам достаточно просто проверить компиляторы и симуляторы HDL (обычно вы всегда моделируете свой код, прежде чем переносить его на оборудование, поэтому он не отличается от реального процесса разработки оборудования).
Это зависит от того, какие эксперименты вы хотите провести. Я рекомендую платы Virtex 2, если вы занимаетесь небольшой логикой. Если вы делаете что-то сложное, ориентируйтесь на Virtex 5, особенно если вам нужен бортовой процессор для последовательных вычислений. Я думаю, что это идет с PowerPC. Если вы можете предоставить более подробную информацию о своем эксперименте, я могу помочь вам выбрать лучшую ПЛИС.
ALU — это арифметико-логическое устройство, в котором вы выполняете все «математические» действия: сложение, сдвиги, умножение и т. д.
Вы программируете их с помощью программного обеспечения HDL, либо VHDL, либо Verilog. Последний больше похож на С. Я предпочитаю первое. Я работал с ним долгое время. Вы можете скачать студенческую версию Modelsim и поэкспериментировать с ней.
Изучать FPGA непросто, поэтому сначала потратьте некоторое время на то, чтобы научиться программировать HDL.
Я нахожу это интересным вопросом, и он продолжает оставаться. Мир ПЛИС также находится в постоянном движении, и благодаря этому постоянно появляются новые платы. Если это все еще открытый вопрос, я бы предложил ZYBO от Digilent или DE1-SOC от Terrasic. Что выбрать, сильно зависит от того, кто возьмет Xilinx против Altera (совершенно другое обсуждение). Преимущество этих двух заключается в том, что у них есть процессор FPGA и ARM для изучения как проектирования FPGA, так и разработки встроенных ОС.
Интересным аппаратным обеспечением с открытым исходным кодом является Armadeus.
Он сочетает в себе Xilinx FPGA (Spartan 6A) с SoC ARM (Freescale i.MX51), и эта штука может запускать Linux с пользовательскими периферийными устройствами, реализованными на Spartan!
(Кстати, iMX51 SoC также имеет FPU и работает на частоте 800 МГц.)
