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¿Qué FPGAs(Matrices de puertas programables en campo) se pueden comprar para experimentar en casa? (11)

Alternativas de código abierto:
Papilio
Mojo v3
son baratos tambien :)

¿Qué es un FPGA y dónde puedo comprar uno? ¿Cuánto cuestan?

¿Qué tipo de sistema necesitas para experimentar con ellos? ¿Cómo programarlas?

¿Se puede "cargar" si ese es el término correcto para un FPGA usando una Mac ordinaria?

¿Son extremadamente caros o puedo comprar uno hoy?

Me he interesado en los FPGA después de leer esta pregunta .

Aunque está lejos de ser el más barato, comprar un Xilinx XUPv5 es una buena idea si quieres aprender mucho. No solo el chip 110T es lo suficientemente grande como para crear proyectos muy ambiciosos (una réplica de consola de Nintendo completamente funcional, por ejemplo), pero También es el consejo que muchas universidades de primer nivel utilizan en su clase de diseño digital. Berkeley, por ejemplo, publishes sus notas completas, laboratorios, etc. para usar con el tablero XUPv5. Enseñé la clase durante varios años y me gustaría creer que es un recurso excelente y de alta calidad.

Espero que esto ayude,

Considero que esta es una pregunta interesante y sigue siendo. El mundo del FPGA también está en constante movimiento y, debido a esto, las nuevas placas siguen surgiendo. Si aún es una pregunta abierta, sugeriría ZYBO de Digilent o DE1-SOC de Terrasic. La elección depende en gran medida de las de Xilinx frente a Altera (una discusión completamente diferente). Lo bueno de los dos es que tienen FPGA y procesador ARM para aprender tanto el diseño de FPGA como el desarrollo de sistemas operativos integrados.

En cuanto a su pregunta sobre qué es un FPGA, creo que la mejor manera de pensar si ya está familiarizado con los microcontroladores (y su esquema de programación normal con el ordenamiento secuencial del procesamiento) es pensar en un microcontrolador que le diga qué " hacer "y los FPGA como se les dice qué" ser ". Creo que esta es la forma más sencilla de verlo: los FPGA P se programan de manera diferente. Debe tener un conocimiento completo del circuito que desea diseñar, las entradas y salidas, y necesitará pasar mucho tiempo considerando el reloj, ya que el sesgo del reloj y otros problemas pueden surgir fácilmente cuando se trata de circuitos más complejos. en FPGAs! Aprendí sobre FPGAs primero utilizando un Spartan3E. ¡Que te diviertas! :)

Esto depende del tipo de experimentos que quieras ejecutar. Recomiendo las tablas Virtex 2 si estás haciendo lógica pequeña. Si está haciendo algo complejo para Virtex 5, especialmente si necesita un procesador en la nave para los cálculos en serie. Creo que viene con PowerPC. Si puede proporcionar más detalles para su experimento, puedo ayudarlo a elegir un mejor FPGA.

Una ALU es una unidad de lógica aritmética donde haces todas las cosas de "matemáticas": suma, turnos, multiplicación, etc.

Los programa utilizando el software HDL, ya sea VHDL o Verilog. Este último es más parecido a C Yo prefiero el primero. He trabajado con él desde hace mucho tiempo. Puedes descargar la edición para estudiantes de Modelsim y experimentar con ella.

No es fácil aprender FPGA, así que tómate un tiempo para aprender a programar HDL primero.

La gente ya mencionó a Altera y Xilinx. Esos son los dos grandes jugadores en el mercado de FPGA. Pero dependiendo de lo que quieras hacer, también podría recomendarte que mires a Actel (especialmente a su Igloo). Tienen la ventaja de que NO necesitan una ROM adicional / flash / lo que sea que contenga el flujo de bits, en caso de que quiera crear una aplicación que luego sea lo más pequeña posible (también su modo de ahorro de energía es muy bueno). Por lo tanto, tal vez sea mejor para algunas aplicaciones de aficionados (o de muy poca potencia) (también tienen licencias de softcore ARM incluidas; las otras también tienen softcores, pero quizás ya estés acostumbrado a la codificación ARM).

Por cierto El hardware de codificación en un HDL (VHDL o Verilog HDL) es muy diferente de la programación normal. Por lo tanto, tal vez sea suficiente como para que simplemente pueda ver los compiladores y simuladores de HDL (por lo general, siempre simula su código antes de incluirlo en el hardware, por lo que no es diferente del proceso real de desarrollo del hardware).

Si desea comenzar con un FPGA y experimentar con una tabla de bajo costo, puede probar cualquiera de estos por aproximadamente USD 50.00:

Comencé mi carrera con los productos Xilinx y puedo responder por sus herramientas. Soy dueño del tablero de celosía de arriba y es un gran tablero para experimentar. Sin embargo, Lattice es solo para Windows.

Con estas tarjetas puede aprender los conceptos básicos de los FPGA: diseño HDL, técnicas de E / S, arquitectura de diseño, etc. También podría implementar algoritmos de procesamiento de imágenes, pero estaría limitado por el rendimiento de E / S y los segmentos DSP en estos niveles bajos. dispositivos finales. Cuando se sienta cómodo con el diseño en HDL y tenga un mejor conocimiento de las herramientas, entonces podría considerar que su empleador / institución educativa le compre un kit más avanzado. Algunos de los kits con equipos de alta gama y E / S pueden costar miles de dólares, dependiendo de su aplicación.

Si bien hay algunas herramientas de código abierto y gratuitas para trabajar con FPGA, la mayoría de las herramientas que necesitará aprender son solo para Windows y Linux. A menudo, las versiones gratuitas de los proveedores de FPGA son solo para Windows (EDITAR: Parece que Linux también está siendo soportado). Puede intentar usar Verilog HDL con Icarus y GNUWave, pero cuando llegue el momento de programar el diseño en un dispositivo, necesitará las herramientas específicas del proveedor.

Si solo necesitas aprender HDL, entonces la descarga de ModelSim será suficiente. Aunque sospecho que aprenderás mucho más con un simple kit. No solo aprenderá el diseño HDL, sino que también aprenderá aspectos prácticos como la programación, la optimización de su dispositivo, la depuración de diseños en hardware, etc.

Tengo poca experiencia con otras marcas, pero estoy muy contento con el desarrollo y la placa de formación * * * * de Altera DE2 ". Es un punto de partida ideal si no ha jugado con los FPGA antes.

Incluye media docena de diferentes tipos de memorias (SDRAM, SRAM, Flash, tarjetas SD), pantallas de 7 segmentos, muchos botones e interruptores y más E / S de las que puedes agitar. ¿Quieres jugar con IR? Ethernet? VGA? ¿USB? ¿Audio? Todos estos son el tipo de cosas que les gustan a los estudiantes y principiantes. :-)

Lo mismo se aplica a las tarjetas DE2-70 y otras tarjetas de hermano mayor a esta.

Una pieza de hardware de código abierto interesante es Armadeus .

Combina un Xilinx FPGA (Spartan 6A) con un ARM SoC (Freescale i.MX51) , ¡y esa cosa puede ejecutar Linux con periféricos personalizados implementados en el Spartan!

(Por cierto, el SoC iMX51 tiene una FPU y también tiene una velocidad de reloj de 800 MHz).

Este tablero tiene varios ejemplos interesantes de firmwares para elegir. (La plataforma AGA Amiga no está en esa lista, pero también hay disponible un firmware compatible con Amiga).