Здравствуйте, я начинающий радиолюбитель. Вот уже несколько месяцев пытаюсь освоиться в среде ПЛИС. На текущий момент уже помигал светодиодами, сделал таймер на семисегментнике, погенерил разные частоты, покидал байтики по юарту. Все это делал на EPM240 исключительно самостоятельно. Не скажу что все просто и легко, но дело движется.
Все это конечно здорово, решил я уже заняться чем то более серьзным, пошарился по сайтам в поисках примеров и тут немного удивился. Большинство из них предлагают решать те задачи, которые с легкостью решаются микроконтроллерами. Причем если судить о ресурсах EPM240 и микроконтроллера той же цены, то мой выбор будет в сторону мк. Не вижу смысла на этот счет спорить, цели разводить холивар нет, мне все равно кому что нравится. Моя цель выяснить, существуют ли какие то общепринятые задачи, которые решаются только при помощи ПЛИС? Опять же, существует ли какая то градация от простого к сложному, таких задач?

Существует масса задач, которые в реальном времени решить на микроконтроллерах, нереально. Мигание светодиодом к таким задачам, естественно, не относится. Из наиболее востребованных - ЦОС.
Вам попадались по большей части "детские" задачи, но мир устроен несколько сложнее.
Кроме того, существуют и ПЛИС с АРМ ядрами внутри.

Разница между МК/ЦСП и ПЛИС в том, что в:

МК/ЦСП - одно АЛУ и все сигналы которые приходят одновременно с различных интерфейсов нужно накопить в FIFO, ОЗУ и т.д., пусть даже с помощью ПДП, затем разделить ресурс АЛУ во времени между всеми интерфейсами/задачами для обработки, и потом выдать полученный результат через FIFO/ПДП на различные интерфейсы;

ПЛИС - распределённые IP блоки параллельно обрабатывающие ввод и вывод на различные интерфейсы.

Из выше сказанного следует, что МК больше подходят для пакетной обработки/приёму/передаче данных, а ПЛИС для синхронной с малой задержкой на обработку/приём/передачу.

Моё мнение косвенно подтверждается развитием телекоммуникаций. На заре, когда каналы строились на рассыпухе а тактовая ЦП измерялась сотнями килогерц - использовались синхронные каналы Е1/ИКМ15, потом процессоры вырвались вперёд и появился бум передачи данных через IPпакеты, а когда появились быстрые ПЛИС/ASIC подтянулся и SDH.

FPGA понадобится если, например, хотите данные с "нормальной" АЦП принять (возможно не одной, а сразу нескольких), передать их на скорости оченьмного Гбит/с...

Попробуйте судить не по ресурсам а по скорости

Такая мелочь, как EPM240, в основном предназначена для создания в ней некой периферии, которой не хватает микроконтроллеру, и которой нету в составе подходящих микроконтроллеров в принципе. То есть, обычно, такие ПЛИСки используются в подмогу процессору. Например, вот один случай - у микропроцессора есть порт SDIO, а WiFi модуль требует и SDIO (для wifi), и UART (для bluetooth). UART-а лишнего нет. Вот и реализуем на мелкой ПЛИС UART over SDIO, чтобы модуль был подключен только по SDIO.

А вот более серьезные проекты на более больших ПЛИС - на чем-то другом зачастую бывает просто невозможно сделать. Например задача - принять данные с пары шустрых (125 MSPS) АЦП, обработать их как-то (пофильтровать немного, поанализировать по-разному), и отправить через PCIe в компьютер. На каком "МК" и почем Вы бы такое реализовали?

воу воу, спокойствие, только спокойствие разницу я уже понял, меня интересует план прокачки самого себя в этой области. Например, что можно сделать такого простого и полезного, при этом чтобы сказать вот смотри ты такое не сделаешь на своем мк. Чтобы все слюнями захлебнулись Схемотехникой владею, разводить платы умею, руки растут из плеч, но мне не интересно решать микроконтроллерные задачи плисиной.

"А вот более серьезные проекты на более больших ПЛИС - на чем-то другом зачастую бывает просто невозможно сделать. Например задача - принять данные с пары шустрых (125 MSPS) АЦП, обработать их как-то (пофильтровать немного, поанализировать по-разному), и отправить через PCIe в компьютер. На каком "МК" и почем Вы бы такое реализовали?"
Вот это уже ближе к делу, меня интересует конкретика, реальные полезные задачи

Сообщение отредактировал Darti - Sep 17 2014, 08:30

На EPM240 можно только что-то по-мелочи сделать... Какие нибудь мелкие расширения периферии для МК (доп. уарты например, всякие последовательные порты типа аудио, и т.п.). Для начала самое то. А потом уже придет понятие, какие объемы занимают те или иные вещи и на каких скоростях они могут работать.

Сам в такой же ситуации.

Разрабатываю контроллеры для светодиодных табло (в том числе и на китайских матрицах) - сделал эмулятор светодиодного табло на VGA-мониторе.
Чтоб проще отлаживать софт. Табло может быть и 10 метров в длину, не городить же стенд.

контроллеры на FPGA/SoC делаете?

Поймите правильно, сейчас в стм32 периферия настолько жирная, что разговоры о дополнительных юартах или нечто вроде, теряют всякий смысл. Честно мне очень нравится работать с плис. Я пытаюсь пилить свой бесплатный курс обучения по плисинам, на примерах которых учился сам. Но пока все то что я делаю у народа вызывает недоумение, по причинам описанным выше. Все что я могу сейчас показать, это то что один товарищ реализовал nintendo на плис, но это такая редкая и сложная задача, что практически никому она не интересна. Других доводов у меня пока нет.
Поменять камень не проблема, хотя я еще в них слабо ориентируюсь, но представляю что нужно смотреть в сторону циклонов.


C VGA не работал, но опять же видел подобный проект реализованный на микроконтроллере. Тем не менее это уже хорошая идея.


Я пытаюсь, но у меня пока в голове не укладывается, где они могут быть нужны.


Часто слышу это, ровно как и про PCI, можете дать ссылку на какую нибудь девайсину, которую нельзя купить в магазине и которая очень нужна в хозяйстве, где используется это все используется?

В общем еще раз повторюсь, мне интересно увидеть проекты, чтобы идти от простого к сложному, чтобы было интересно и нужно. Неужели дальше использования ядра какого то микроконтроллера (или NIOS) внутри плис фантазия заканчивается?

Сделай на ПЛИС осциллограф-приставку к компьютеру или с выводом напрямую на монитор.

Я о чем например создайте ориентированные вычислители (в том числе, «заточенных» на решение задач информационной безопасности, обработки видео/фото) , где программа на ПК сама конфигурирует ПЛИС например для фильтрации сигнала или кодирования/декодирование фото/видео, тем самым увеличивая производительность...
Потом можете попробовать подумать про кластерные вычисления...

PS Коротко чтобы понятней было - рассмотрим ПК: ПК грубо состоит из центрального процессора и видеопроцессора/видеокарта ... У Вас примерно тоже самое, только вместо видеопроцессора/видеокарты будет ПЛИС

Вся фигня в том, что ТС смотрит на радиолюбительские сайты и находит там какие-то поделки вроде помигать светодиодом на плис или какой-нибудь марсоход. Все это песочница. Но когда он пойдет на работу где реально применяются плисы - он столкнется с реальностью - частотами в несколько сотен МГц, задержками вычисления определенного алгоритма и скоростями обработки данных в несколько десятков Гбит в сек.
У меня у самого был диплом - разработка PCI-E интерфейса и теоретическая скорость могла доходить до 20 Гбит в сек. Мало какому процессору это под силу. Поэтому не стоит недооценивать ПЛИС. На светлую сторону силы переходи ты!

Реализуйте DVB-S2, а еще лучше DVB-S2X (демодулятор + декодер, включая полноценную поддержку VCM/ACM), станете гуру ЦОС + денег поднимете )))). Купить это, конечно, можно, но стоит неприлично дорого.