Так зачем же нужны ПЛИС Опции

[Darti]

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?

[Bad0512]

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.

[_4afc_]

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?

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.

[doom13]

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?

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

[zombi]

... Причем если судить о ресурсах EPM240 и микроконтроллера той же цены, то мой выбор будет в сторону мк....

Попробуйте судить не по ресурсам а по скорости

[SM]

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?

[Darti]

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

[SM]

Вот это уже ближе к делу, меня интересует конкретика, реальные полезные задачи

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.

[adnega]

план прокачки самого себя в этой области.

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.

[Maverick]

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?

[Darti]

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.

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.

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.

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

Попробуйте судить не по ресурсам а по скорости

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

Из наиболее востребованных - ЦОС.

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?

[Serhiy_UA]

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.

[Maverick]

В быстродействующих ЦОС-платформах, традиционно реализуемых на универсальных DSP процессорах или при моделировании на ПК, выполняющих алгоритмы на языке Си, для предварительной обработки данных или выполнения функций сопроцессора, все чаще применяют FPGA. Это обусловлено гибкостью FPGA структуры, которая поддерживает высокий параллелизм работы при выполнении таких операций, как КИХ-фильтрация, БПФ, цифровое преобразование с понижением частоты и прямая коррекция ошибок, фото/видео обработка, кодирование/декодирование, распазнование образов в реальном режиме времени. Аппаратная система, содержащая процессор и FPGA как сопроцессор, может выполнять операции распределения алгоритмов между ПК, конфигурируемыми логическими блоками FPGA и встроенным процессором на FPGA - ARM9.
Проблема заключается в достижении эффективного распределения системных операций ПК по имеющимся аппаратным ресурсам.

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

[_Ivan_33]

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!

[Serg76]

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?

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.

[adnega]

но это такая редкая и сложная задача, что практически никому она не интересна. Других доводов у меня пока нет.

Получается вам плисины и не нужны. Для мигания светодиодом хватит и МК, а плис для "редких и сложных задач" пусть остается.
Про "марсоход" слышали? Человеку, запиливающему курс, надобно знать конкурента в лицо)

[SM]

Поймите правильно, сейчас в стм32 периферия настолько жирная, что разговоры о дополнительных юартах или нечто вроде, теряют всякий смысл.

Ну возьмите для примера какую нибудь хитрую периферию. Например достаточно умный и быстродействующий (например, с частотой TCK до 100 МГц) контроллер интерфейса JTAG, такой, чтобы мог работать с выбранным МК на полной скорости. Ну и мало ли какие там еще бывают интерфейсы, которых штатно нет в МК. Но начинать надо именно с чего попроще - уарты, SPI, I2S и т.п.

PCI, а тем более PCI Express, это, IMHO, не то, с чего надо начинать... Но если хотите... Из железок, которые довольно просто можно сделать на PCI, а купить не сильно просто... Для примера приведу простой watchdog - дергает компьютер за резет, если софт завис, пожалуй, это самое простое, что можно сделать на PCI.

[Darti]

Получается вам плисины и не нужны. Для мигания светодиодом хватит и МК, а плис для "редких и сложных задач" пусть остается.
Про "марсоход" слышали? Человеку, запиливающему курс, надобно знать конкурента в лицо)

Да знаю, у них заказывал плату, но их примеры мне кажутся унылыми и собственно разжевывания для новичка там нет, поэтому я реализую так, как это делал на микроконтроллерах. По поводу редких и сложных задач, такое ощущение что все ПЛИСоводы это некое массонское таинство, которые занимаются чем то интересным и сложным, чего нельзя рассказывать простым смертным, для отвлечения глаз они создают сайты всяких марсоходов, а для всяких черезчур интересующихся они придумали слова ЦОС и PCI и никому не рассказывают что под этим кроется.
ЗЫ по факту только идея с осциллографом и выводом на экран годная, я все таки еще пока начинающий.

Ну возьмите для примера какую нибудь хитрую периферию. Например достаточно умный и быстродействующий (например, с частотой TCK до 100 МГц) контроллер интерфейса JTAG, такой, чтобы мог работать с выбранным МК на полной скорости. Ну и мало ли какие там еще бывают интерфейсы, которых штатно нет в МК. Но начинать надо именно с чего попроще - уарты, SPI, I2S и т.п.

пришла идея в голову реализовать NEC протокол для ик.

Сообщение отредактировал Darti - Sep 17 2014, 09:54

[ViKo]

Вот пусть лучше сделает логический анализатор, что тема всплыла из "Новых сообщений" (если кто не умеет нажать на кнопочку со стрелочками слева вверху на странице, тоже тема из свежих).

[adnega]

Да знаю, у них заказывал плату, но их примеры мне кажутся унылыми и собственно разжевывания для новичка там нет, поэтому я реализую так, как это делал на микроконтроллерах. По поводу редких и сложных задач, такое ощущение что все ПЛИСоводы это некое массонское таинство, которые занимаются чем то интересным и сложным, чего нельзя рассказывать простым смертным, для отвлечения глаз они создают сайты всяких марсоходов, а для всяких черезчур интересующихся они придумали слова ЦОС и PCI и никому не рассказывают что под этим кроется.
ЗЫ по факту только идея с осциллографом и выводом на экран годная, я все таки еще пока начинающий.

Когда придет время, научитесь выбирать инструмент для решения задачи, а не задачу для инструмента.
Как начинающий, столкнувшийся с данной дилеммой, вы на верном пути)

Никакого заговора нет. Просто, задачи для ПЛИС сложны и решаются специалистами.

[Maverick]

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.

все хотел спросить у Вас - Вы реализовали DVB-S2?

[Bad0512]

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?

PCI сейчас уже теряет актуальность (может быть только за исключением ВПК стран третьего мира). Это - очень прикладная задачка. Попробуйте реализовать алгоритм FFT на 256 отсчётов для обработки в реальном времени потока , к примеру с частотой сэмплов хотя бы 10М сэмплов в секунду. И попробуйте сделать то же самое на обычном (даже самом шустром) процессоре не используя распараллеливание. Это - абстрактная задачка, которая имеет много применений в реально используемых технологиях (OFDM например). ПЛИС имеет преимущество в алгоритмах где необходимо быстро обрабатывать большие потоки с возможностью эффективно параллелить вычисления.

[SM]

И попробуйте сделать то же самое на обычном (даже самом шустром) процессоре

Ну сейчас это как раз не велика проблема. На обычном (Intel/AMD x86), даже не на самом шустром.

[Bad0512]

Ну сейчас это как раз не велика проблема. На обычном (Intel/AMD x86), даже не на самом шустром.

Всё зависит от задачи. Например, на тупой свёртке на большой базе ПЛИС уделает любой проц как тузик грелку.
Про расчёты на видеокартах пока речь не идёт - это малость другая тема.

P.S. И да, речь идёт во всех случаях о _реальном_ времени.

[Serg76]

все хотел спросить у Вас - Вы реализовали DVB-S2?

Баловался как-то, правда на уровне c++ модели

[SM]

P.S. И да, речь идёт во всех случаях о _реальном_ времени.

Да что бы там не говорили, на x86 платформах, как под линуксом, так и под виндой, если систему заточить на решение вполне определенной задачи (и кроме нее ничего постороннего), реальное время делается без особых напрягов, несмотря на незаточенность ОСей под него.

А вообще, да, конечно, всегда можно найти такой поток, который заткнет любой проц, но на ПЛИС его можно будет обработать. Но это не задача для начала, для понимания, что такое ПЛИС. Этот поток надо еще где-то получить, и что-то осмысленное с ним сделать, просто так взять и придумать такую задачу сложно.

PS
Видеокарты, в их обычном понимании, прошлый век... HSA - вот это дело!

[Mad Makc]

Добавлю, что на ПЛИС-ах приходится генерить часто всякую экзотику.И совсем не обязательно что-то маштабно-громадное. Например, есть выше упомянутый stm32 с жирной периферией.
И вот задача: 8 таких stm32 , у которых свободный 1 SPI, один дохлый TMS со свободным UART и мощный проц с гигабитным ethernet.
Проблема: вся эта компания хочет общаться между собой.
Ничего стандартного не нашли( не придумали). сгородили "свитч" на ПЛИС.

[Fat Robot]

Мигалка светодиодом отняла последние разум и силы. Здесь интересное.

[des333]

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?

Смотря в каком хозяйстве

Примеров можно привести массу, но приведу только то, чем занимаемся сами -- сетевое оборудование.
Обработка пакетов (фильтрация, коммутация, балансировка, модификация, сбор статистики) при 100% нагрузке очень сложная задача.

К примеру, для 100G максимальное количество пакетов -- 148 миллионов в секунду.
С такой обработкой не могут справиться даже топовые процессоры, про МК, естественно, даже речь не идёт.

[Darti]

Мигалка светодиодом отняла последние разум и силы. Здесь интересное.

Потрудитесь посмотреть те ссылки что выдал гугл. После этого загляните на сайт хотя бы того же атмела в раздел апнотов. Я пересмотрел тонну видео на ютюбе, пересмотрел кучу сайтов по fpga, гуглом я умею пользоваться. Ни один из сайтов не тянет на обучалку для человека который не знаком с плис. Максимум 2-3 статьи по верилогу. По факту столько ответов в теме, а КПД нулевой, ни одной ссылки на проект сделанный на ПЛИС, который нельзя сделать на мк, но при этом был бы понятен начинающему. Думаю тему можно закрыть, она бесполезна, буду ориентироваться на марсоход, раз это предел мечтаний.

[ViKo]

Думаю, не нужно браться обучать других, если сам не умеешь. "Умный любит учиться..."

[Fat Robot]

Первая же ссылка на википедию. там раздел applications.

Если все же все, что вы написали хоть как-то соответствует действительности: "пересмотрел, перелопатил, не понял", то дело скорее в том, что у вас отсутствует элементарная техническая эрудиция. Вот и начните с нее.

Успехов.

Потрудитесь посмотреть те ссылки что выдал гугл. После этого загляните на сайт хотя бы того же атмела в раздел апнотов. Я пересмотрел тонну видео на ютюбе, пересмотрел кучу сайтов по fpga, гуглом я умею пользоваться. Ни один из сайтов не тянет на обучалку для человека который не знаком с плис. Максимум 2-3 статьи по верилогу. По факту столько ответов в теме, а КПД нулевой, ни одной ссылки на проект сделанный на ПЛИС, который нельзя сделать на мк, но при этом был бы понятен начинающему. Думаю тему можно закрыть, она бесполезна, буду ориентироваться на марсоход, раз это предел мечтаний.

[Darti]

Первая же ссылка на википедию. там раздел applications.

Если все же все, что вы написали хоть как-то соответствует действительности: "пересмотрел, перелопатил, не понял", то дело скорее в том, что у вас отсутствует элементарная техническая эрудиция. Вот и начните с нее.

Успехов.

Common FPGA Applications:
Aerospace and Defense
Medical Electronics
Avionics/DO-254
Communications
Missiles & Munitions

При этом Вы даже не потрудились прочитать суть вопроса, мне все равно где применяются, мне интересны реализованные проекты, которые можно повторить. Не будьте занудой, который не упустит шанса возвыситься перед окружающими, только потому что увидел слово "светодиод".

[des333]

...мне интересны реализованные проекты, которые можно повторить.

Если интересно повторить, возьмите следующий простой, но реальный проект.

Цель -- реализовать шлейф (loopback) 2-ого и 3-ого уровней. Интерфейс -- Gigabit Ethernet.
Шлейф -- это устройство, которое принимает сетевой пакет и отправляет его обратно, при необходимости модифицируя.

Для 2-ого уровня модификация заключается в перестановки MAC-адресов местами.
Для 3-ого уровня модификация заключается в перестановки MAC-адресов и IP-адресов местами.

[Stewart Little]

мне интересны реализованные проекты, которые можно повторить.

Ну попробуйте реализовать цифровой генератор синуса (NCO - Numeric Controlled Oscillator), с использованием алгоритмов DDS или Cordic.
И попутно прикиньте, что получится, если пытаться реализовать такую систему на процессоре.

[Darti]

Если интересно повторить, возьмите следующий простой, но реальный проект.

Цель -- реализовать шлейф (loopback) 2-ого и 3-ого уровней. Интерфейс -- Gigabit Ethernet.
Шлейф -- это устройство, которое принимает сетевой пакет и отправляет его обратно, при необходимости модифицируя.

Для 2-ого уровня модификация заключается в перестановки MAC-адресов местами.
Для 3-ого уровня модификация заключается в перестановки MAC-адресов и IP-адресов местами.

Ну попробуйте реализовать цифровой генератор синуса (NCO - Numeric Controlled Oscillator), с использованием алгоритмов DDS или Cordic.
И попутно прикиньте, что получится, если пытаться реализовать такую систему на процессоре.

Слава яйцам, наконец то народ меня начинает слышать. Спасибо что еще остались адекватные

[des333]

Слава яйцам, наконец то народ меня начинает слышать. Спасибо что еще остались адекватные

Да я ещё чуть раньше в теме писал про то, что на ПЛИС делаем конкретно мы (ссылка на сайт в профиле).

Вы, наверное, просто не заметили сообщение

[doom13]

По факту столько ответов в теме, а КПД нулевой, ни одной ссылки на проект сделанный на ПЛИС, который нельзя сделать на мк, но при этом был бы понятен начинающему.

Приобретите сначала плату с FPGA, а там уже сможете попробовать те или иные возможности ПЛИС. Что может MAX II Вам рассказали. Одна из возможных областей применения - сбор данных со скоростных АСП (с DDR LVDS, QDR LVDS, JESD204B интерфейсами), так же рассказали. Ещё одно из возможных применений выдача данных на DDS на тех же скоростях и с применением тех же интерфейсов. Плюс ко всему этому - необходимая обработка. 10Gbit, 100Gbit Ethernet - ещё одна область, которую Ваш stm32 с его жирной периферией не потянет. Но без наличия отладочной борды потестить всё это нет возможности, какой тогда смысл спрашивать какой-то конкретный проект.

[Darti]

Да я ещё чуть раньше в теме писал про то, что на ПЛИС делаем конкретно мы (ссылка на сайт в профиле).

Вы, наверное, просто не заметили сообщение

да спасибо, есть интересные вещи, даже по работе.

Приобретите сначала плату с FPGA, а там уже сможете попробовать те или иные возможности ПЛИС. Что может MAX II Вам рассказали. Одна из возможных областей применения - сбор данных со скоростных АСП (с DDR LVDS, QDR LVDS, JESD204B интерфейсами), так же рассказали. Ещё одно из возможных применений выдача данных на DDS на тех же скоростях и с применением тех же интерфейсов. Плюс ко всему этому - необходимая обработка. 10Gbit, 100Gbit Ethernet - ещё одна область, которую Ваш stm32 с его жирной периферией не потянет. Но без наличия отладочной борды потестить всё это нет возможности, какой тогда смысл спрашивать какой-то конкретный проект.

Я уже писал что железо не проблема. если возможно порекомендуйте камень из FPGA подходящий по соотношению цена/качество. Желательно альтеровский

Сообщение отредактировал Darti - Sep 17 2014, 13:04

[AlexandrY]

Да я ещё чуть раньше в теме писал про то, что на ПЛИС делаем конкретно мы (ссылка на сайт в профиле).

Вы, наверное, просто не заметили сообщение

Ну прямо на ПЛИС!?

Там небось в вашем комутаторе по два микроконтроллера(или микропроцессора) на оду ПЛИС приходится.

А речь, так понимаю, о готовом устройстве только на ПЛИС!

Вот чисто на ПЛИС можно наверно максимум логический анализатор сделать.

[des333]

Ну прямо на ПЛИС!?
Там небось в вашем комутаторе по два микроконтроллера(или микропроцессора) на оду ПЛИС приходится.
А речь, так понимаю, о готовом устройстве только на ПЛИС!
Вот чисто на ПЛИС можно наверно максимум логический анализатор сделать.

Ок, немного пояснений, думал, что это очевидно

Естественно, у нас в девайсах используются и микроконтроллеры. Основные их функции -- это загрузка, настройка FPGA, CLI/GUI и прочие неспешные вещи.
Роль FPGA -- все высокопроизводительные вычисления.
Именно про эти вещи я и написал автору топика. Про те, которые невозможно реализовать на контроллере/процессоре.

Про то, что "всё устройство" должно быть на ПЛИС, автор, вроде не упоминал. Он вообще спрашивал про задачи, а не про устройства.
А делать девайс полностью на FPGA иногда нерационально. Можно, конечно, грузиться с MAX, а для управления использовать софт-процессоры. А можно поставить вместо этого EPCS и STM32.

[AlexandrY]

Про то, что "всё устройство" должно быть на ПЛИС, автор, вроде не упоминал. Он вообще спрашивал про задачи, а не про устройства.
А делать девайс полностью на FPGA иногда нерационально. Можно, конечно, грузиться с MAX, а для управления использовать софт-процессоры. А можно поставить вместо этого EPCS и STM32.

Вот я и чувствую, что здесь все крутится вокруг интерпретаций понятия 'задача'.

Я так понял ТС и мне самому интересно можно ли ограничиться ПЛИС без разработки вообще каких либо программ на C-и, ассемблере и проч. для реализации чего-либо стоящего.
Но это, конечно, не FFT и не MAC фильтры, потому что они только составлющие задач.
А задачи это некая полезная юзеру функциональнось. Это почти синоним устройства.

И вот ничего на ум не приходит.

[des333]

Вот я и чувствую, что здесь все крутится вокруг интерпретаций понятия 'задача'.

Я так понял ТС и мне самому интересно можно ли ограничиться ПЛИС без разработки вообще каких либо программ на C-и, ассемблере и проч. для реализации чего-либо стоящего.
Но это, конечно, не FFT и не MAC фильтры, потому что они только составлющие задач.
А задачи это некая полезная юзеру функциональнось. Это почти синоним устройства.

И вот ничего на ум не приходит.

Если смотреть так, то да.

Но это, всё-таки, искусственные ограничения -- то есть, в жизни бывает, что вместо МК лучше заюзать софт-процессор, но вот чтобы нельзя было использовать проц в принципе, думаю, вряд ли.
То есть, иногда может хватить и ПЛИС без CPU/софт-процессоров. Но это, думаю, относительно узкий круг задач.

Я лично понял, что автора интересует более"реальные/жизненные" задачи.

Так что, думаю, лучше уточнить у автора.

[Дварфик]

задачи для ПЛИС можно разбить на три большие группы:
1) собираем всё вместе в песочницу под названием ПЛИС
2) как сказал des333 задачи хоть и простые но очень высокоскоростные , когда контроллер просто не может поспеть. По аналогии с компьютером это процессор и видеокарта, ведь процессор тоже может отрисовывать картинку, но делает это медленно.
3) отсутствие подходящей готовой микросхемы со специфическими функциями
Ну, ещё я бы выделил ещё одну группу -- "абы було". И мне так кажется, это самая многочисленная группа. Перепрограммируемая логика, из названия понятно, очень гибкая. И даёт иллюзию свободы. Вместо того чтобы лишний денёк поискать/поподбирать нужное решение ты просто ставишь ПЛИСину и забываешь о задаче. Но ровно до того момента, когда приходится эту задачу реализовывать на VHDL.
Есть конечно и другие задачи где без них никак. Ну например, прототипирование цифровых микросхем, но топикстартер, думаю, не их имел ввиду.

[ViKo]

У меня все разработки с ПЛИС имели рядом стоящий микроконтроллер. Я и прошивку ПЛИС всегда загружал через микроконтроллер.

[Darti]

Если смотреть так, то да.

Но это, всё-таки, искусственные ограничения -- то есть, в жизни бывает, что вместо МК лучше заюзать софт-процессор, но вот чтобы нельзя было использовать проц в принципе, думаю, вряд ли.
То есть, иногда может хватить и ПЛИС без CPU/софт-процессоров. Но это, думаю, относительно узкий круг задач.

Я лично понял, что автора интересует более"реальные/жизненные" задачи.

Так что, думаю, лучше уточнить у автора.

Задачи вроде быстрого DDS генератора и обработки данных с АЦП мне понятны, пусть даже "вкупе" с мк. В принципе понятно, что обработку всяких быстрых протоколов на мк не сделаешь. Но согласитесь, многие знают что такое плис, но не понимают их прелести. Поэтому я хочу уяснить для себя, список возможностей, вроде названий для будущих полезных апнотов.

[kaps]

Мои 5 копеек.

1. Старый добрый ГОСТ 28147-89, или AES-128
2. Многопоточное многовходовое мультиплексирование (любая разрядность)

Одно из основных применений ПЛИС:
- криптография/криптоанализ
- многопоточные среды передачи данных с мультиплексированием
- анализирующие схемы медицинских сканнеров, томографов (Siemens вам в помощь, в полный рост)
- космос (включая обсерватории)
- прототипирование
- и т.д. и т.п.

[doom13]

Вот я и чувствую, что здесь все крутится вокруг интерпретаций понятия 'задача'.

Я так понял ТС и мне самому интересно можно ли ограничиться ПЛИС без разработки вообще каких либо программ на C-и, ассемблере и проч. для реализации чего-либо стоящего.
Но это, конечно, не FFT и не MAC фильтры, потому что они только составлющие задач.
А задачи это некая полезная юзеру функциональнось. Это почти синоним устройства.

И вот ничего на ум не приходит.

Автор изначально и спрашивал о задачах, которые решаются при помощи ПЛИС, ни о каком конечном устройстве на базе одной единственной ПЛИС речь не шла.
Ну и задача тут != устройство. В очень многих стоящих устройствах Вы не сможете обойтись без использования FPGA. Если необходим приём/обработка/передача больших потоков данных без FPGA не обойтись.

[johan]

Действительно, получается что самые простые примеры, про FPGA о счетчиках/светодиодах, а следующих шаг уже какие-то готовые проекты-ядра, типа opencores, которые еще надо знать где искать. Поэтому и может сложиться впечатление, что у FPGA делает тоже самое, что и МК, и разницы большой нет. Однако, это не совсем так)

Кстати, у Альтеры буквально на днях вышла книжка "FPGA For Dummies": см. тут.

Сообщение отредактировал johan - Sep 17 2014, 14:44

[doom13]

Задачи вроде быстрого DDS генератора и обработки данных с АЦП мне понятны, пусть даже "вкупе" с мк. В принципе понятно, что обработку всяких быстрых протоколов на мк не сделаешь. Но согласитесь, многие знают что такое плис, но не понимают их прелести. Поэтому я хочу уяснить для себя, список возможностей, вроде названий для будущих полезных апнотов.

Так вот и получаем, что под каждую задачу есть свой инструментарий, "из пушки по воробьям" Вы же стрелять не будете!?

пусть даже "вкупе" с мк

Если FPGA позволяет (хватает памяти под софт-процессор или внешняя есть), то можно и без него.

[ASN]

Darti
Кроме очень высокой скорости вычислений, АЦП, криптографии и телекоммуникации, ПЛИС удобно использовать в качестве некого системного контроллера для удобной работы в ЦП с кучей нестандартных интерфейсов (пусть медленных, но критичных к задержкам).
Или реализовывать нестандартные алгоритмы декодирования кодов.
Кстати, вот и Intel подумывает встраивать в Xeon FPGA.
Чтобы решить как применить FPGA попробуйте реализовать в Matlab несколько РАЗНЫХ алгоритмов пакетного декодера какого-либо кода. У нас получилось, что некоторые алгоритмы (с активной работой с битами) на FPGA реализовать просто удобнее, чем на ЦП.

[johan]

Darti
Кстати, вот и Intel подумывает встраивать в Xeon FPGA.

Да, были такие новости, однако, они уже встроили в Intel Atom.
http://www.altera.com/devices/processor/in...proc-e6x5c.html
Правда, FPGA там не очень жирная)

[adnega]

Не стоит забывать, что к ПЛИС относятся и простенькие CPLD. Мне так очень нравится упихивать в EPM3032 кучу всякой мелкой логики.

[A. Fig Lee]

Не стоит забывать, что к ПЛИС относятся и простенькие CPLD. Мне так очень нравится упихивать в EPM3032 кучу всякой мелкой логики.

Мне тоже. Только туда ничего не влазит.

[SM]

Еще забыли такой круг задач, где МК может просто повиснуть, и что-то взорвется... А ПЛИС (особенно, CPLD), повиснуть никак не может, таким образом, во всяких защитных схемах ПЛИС нередко практически без вариантов, учитывая ее скорость реакции (в ней "собрана" просто какая-то схема, и не работает никаких долгих последовательно исполняемых программ).

[adnega]

Мне тоже. Только туда ничего не влазит.

Нехитрые, LUT-подобные штуки очень хорошо реализуются (практически по ячейке на выход).
С триггерами (регистры и т.п.) ресурс быстро заканчивается.

[Jackov]

Например, что можно сделать такого простого и полезного, при этом чтобы сказать вот смотри ты такое не сделаешь на своем мк.

По факту столько ответов в теме, а КПД нулевой, ни одной ссылки на проект сделанный на ПЛИС, который нельзя сделать на мк, но при этом был бы понятен начинающему. Думаю тему можно закрыть, она бесполезна, буду ориентироваться на марсоход, раз это предел мечтаний.

Думается, что "сделать такого простого и полезного" и "сказать вот смотри ты такое не сделаешь на своем мк", а также "проект сделанный на ПЛИС который нельзя сделать на мк" и "при этом был бы понятен начинающему" вещи несовместимые. Как уже было сказано много раз выше, ПЛИС для больших и серьёзных задач.

Я пересмотрел тонну видео на ютюбе, пересмотрел кучу сайтов по fpga, гуглом я умею пользоваться. Ни один из сайтов не тянет на обучалку для человека который не знаком с плис. Максимум 2-3 статьи по верилогу.

Вот это смотрели?
http://www.youtube.com/user/jack0ov/videos
Да, это не совсем про ПЛИС (пока), это только подступы к оной. Ну и верилог в будущем также ожидается.
Вот простенькая схемка реализованная на ПЛИСине, конечно эта логика простая и её можно реализовать на МК, но это же для начинающих.
http://youtu.be/oQQH8lj6JyQ

Сообщение отредактировал Jackov - Sep 17 2014, 18:16

[Darti]

Думается, что "сделать такого простого и полезного" и "сказать вот смотри ты такое не сделаешь на своем мк", а также "проект сделанный на ПЛИС который нельзя сделать на мк" и "при этом был бы понятен начинающему" вещи несовместимые. Как уже было сказано много раз выше, ПЛИС для больших и серьёзных задач.

Вот это смотрели?
http://www.youtube.com/user/jack0ov/videos
Да, это не совсем про ПЛИС (пока), это только подступы к оной. Ну и верилог в будущем также ожидается.
Вот простенькая схемка реализованная на ПЛИСине, конечно эта логика простая и её можно реализовать на МК, но это же для начинающих.
http://youtu.be/oQQH8lj6JyQ

Воу, да это видел, я по вашим лекциям учился. Респект и уважуха

[A. Fig Lee]

Измерение временных отрезков на мк сложнее изза времени реакции на прерывание, например.
Джиттер возможен. А на ПЛИСе хорошо.

[iosifk]

Воу, да это видел, я по вашим лекциям учился. Респект и уважуха

А мой "Краткий Курс" смотрели?

[Jackov]

Воу, да это видел, я по вашим лекциям учился. Респект и уважуха

Я рад, хоть кому-то польза. ))

[Darti]

А мой "Краткий Курс" смотрели?

Здравствуйте, нет не видел. Занятно, целый день вертелся вопрос, но хотел сам до него додуматься. Сейчас открыл Ваш курс, полистал, случайно остановился на одной странице и увидел ответ. Бывает же такое

С самим Verilog`ом проблем не возникает, мне он не показался сложным. Хотя пока я рожаю не оптимальные решения, но они работают, со временем буду совершенствоваться.

Пока день прошел, освоил SPI

[Xenia]

Лично у меня мнение, что ПЛИС понадобились только потому, что ради потокового видео и быстрых интернет-каналов все дружно полезли наращивать гигагерцы. Вот и оказалось, что (микро)контроллеры с такой работой не справились из-за своих ограничений в скорости. А если бы не это, то к ПЛИС бы никто на 100 шагов не подошел, все бы отплёвывались.

[Jackov]

Лично у меня мнение, что ПЛИС понадобились только потому, что ради потокового видео и быстрых интернет-каналов все дружно полезли наращивать гигагерцы. Вот и оказалось, что (микро)контроллеры с такой работой не справились из-за своих ограничений в скорости. А если бы не это, то к ПЛИС бы никто на 100 шагов не подошел, все бы отплёвывались.

Что же вы такие плисоненавистники? Процессоры, в своей сути, последовательные устройства. Взяли инструкцию - выполнили, берут следующую. Всё жёстко регламентировано, как говорится, ни вздохнуть ни ... выдохнуть.
Толи дело ПЛИС - абсолютный параллелизм, а значит безграничная свобода действий.

[akorud]

Мое мнение (как технического директора в коммерческой фирме) - используем ПЛИС когда нет вариантов, так как дорого. Примеры:
- предлагаемый тут шлейф (loopback) для 10G Ethernet делали бы на SoC - чип может (?) дороже, но стоимость разработки в разы дешевле;
- генерация данных для ЦАП, требуемый уровень джиттера меньше наносекунды - только ПЛИС;
- алгоритм ЦОС требующий порядка 250G умножений в секунду в реальном времени - только ПЛИС.
Практически во всех наших проектах связка SoC + FPGA.
Как тут писали проблема в том, что простые проекты на ПЛИС - искусственные, но без них не продвинешся к проекту который можно реализовать только на ПЛИС.
Лично для меня школой и переломным моментом стал простой проект ЦОС (минимальный Spartan 6) в котором выходом был аналоговый сигнал с ЦАП.

[A. Fig Lee]

Лично у меня мнение, что ПЛИС понадобились только потому, что ради потокового видео и быстрых интернет-каналов все дружно полезли наращивать гигагерцы. Вот и оказалось, что (микро)контроллеры с такой работой не справились из-за своих ограничений в скорости. А если бы не это, то к ПЛИС бы никто на 100 шагов не подошел, все бы отплёвывались.

Да они выросли из PAL дивайсов

[SM]

А если бы не это, то к ПЛИС бы никто на 100 шагов не подошел, все бы отплёвывались.

Да ладно... Вот у меня задачка была, выше уже намекал. JTAG-контроллер, работающий на частотах до 100 МГц тактовой (это не видео и даже не гигагерцы) и могущий реально на этой скорости без тактов в JTAG-паузах вести обмен по USB high speed, и при этом за вменяемые деньги (до $12..14). Обошлось одной ПЛИС на 8К LUTов со встроенной флеш-памятью, без МК вообще (ПЛИС + USB трансивер (не контроллер!) + питание). Предложите вменяемое аналогичное решение без ПЛИС!

Вторая задачка для примера - надо было подключить 16 штук AC-97 аудиокодеков к DSP-процессору. Опять ПЛИС нужна - организовали там многоканальный контроллер, который распихивает данные с кодеков по 32 FIFO-буферам, а также отслеживает реальные моменты переключения усиления в кодеках, чтобы программа в DSP знала, начиная с какого данного оно сменилось.

Третья задача - логика защиты силовой части устройства от "сквозняков", возбуждений и перегрузок. Там таймер, и немного логики, но довольно быстрой - не среагируешь за доли микросекунды, кирдык всему. Это - мелкая CPLD. И ПЛИСы значительно надежнее из-за того, что там нет (ну, как правило, нет, за исключением наличия софт-ядер CPU, что, IMHO, жесткое извращение, за исключением случаев прототипирования ASIC) программы.

И так можно дальше долго продолжать, зачем нужны небольшие ПЛИС без всякого видео и гигагерц. А с видео, кстати, неплохо справляются всякие там жирные TMS320, под него заточенные.

[AlexandrY]

Да ладно... Вот у меня задачка была, выше уже намекал. JTAG-контроллер, работающий на частотах до 100 МГц тактовой (это не видео и даже не гигагерцы) и могущий реально на этой скорости без тактов в JTAG-паузах вести обмен по USB high speed, и при этом за вменяемые деньги (до $12..14). Обошлось одной ПЛИС на 8К LUTов со встроенной флеш-памятью, без МК вообще (ПЛИС + USB трансивер (не контроллер!) + питание). Предложите вменяемое аналогичное решение без ПЛИС!

Вторая задачка для примера - надо было подключить 16 штук AC-97 аудиокодеков к DSP-процессору. Опять ПЛИС нужна - организовали там многоканальный контроллер, который распихивает данные с кодеков по 32 FIFO-буферам, а также отслеживает реальные моменты переключения усиления в кодеках, чтобы программа в DSP знала, начиная с какого данного оно сменилось.

Третья задача - логика защиты силовой части устройства от "сквозняков", возбуждений и перегрузок. Там таймер, и немного логики, но довольно быстрой - не среагируешь за доли микросекунды, кирдык всему. Это - мелкая CPLD. И ПЛИСы значительно надежнее из-за того, что там нет (ну, как правило, нет, за исключением наличия софт-ядер CPU, что, IMHO, жесткое извращение, за исключением случаев прототипирования ASIC) программы.

И так можно дальше долго продолжать, зачем нужны небольшие ПЛИС без всякого видео и гигагерц. А с видео, кстати, неплохо справляются всякие там жирные TMS320, под него заточенные.

Эти примеры только подтверждают, что только на ПЛИС можно решать только фрагменты задач.
Законченные системы всегда содержат процессор. Soft-процессор там или Hard не важно.
Поэтому любой аппнот на чисто ПЛИС кажется недоделанным, там что-то недосказано, и будет всегда таким.

Нынче если нужна сверх скорость, то применяют ASIC вместо ПЛИС.
Если нужна масштабируемость, то применяют multicore архитектуры.

Ниша ПЛИС сужается особенно в свете вот таких трендов- http://www.electronicspecifier.com/micros/...icrocontrollers

[SM]

Законченные системы всегда содержат процессор. Soft-процессор там или Hard не важно.

Вот Вам, например, конкретный законченный проект без какого либо (внутри устройства) процессора - http://sauris.de/ru/products/xds510v2/
Также могу привести еще кучу примеров законченных проектов с PCI, PCIe, или различными Ethernet интерфейсами, в которых нет ни софт, ни хард процессоров. Там софт/хард процессоры применяют либо ленивые, которым лень писать хард IP, либо бедные, которые не могут их купить.

А ASIC применяют, если, кроме скорости, еще и массовость достаточная. Большинство проектов на ПЛИС делаются мелкосерийно, и стоят соотв. денег.

[blackfin]

Эти примеры только подтверждают, что только на ПЛИС можно решать только фрагменты задач.

Так это только подтверждает, что ПЛИСы по-прежнему выполняют функцию Glue-Logic, т.е., именно то, ради чего они и были придуманы..

Нынче если нужна сверх скорость, то применяют ASIC вместо ПЛИС.

Это если тираж изделия > 100 тыс./год, а если меньше, то делать ASIC экономически невыгодно.

Также могу привести еще кучу примеров законченных проектов с PCI, PCIe, или различными Ethernet интерфейсами, в которых нет ни софт, ни хард процессоров.

Справедливости ради, хард процессор там всё-таки есть, и это процессор внутри ПК.

[SM]

Так это только подтверждает, что ПЛИСы по-прежнему выполняют функцию Glue-Logic,

Это, скорее, подтверждает ограниченность автора в знаниях о проектах на ПЛИС

Справедливости ради, хард процессор там всё-таки есть, и это процессор внутри ПК.

Справедливости ради, ПК не входит в комплект поставки данных устройств, а значит данное устройство не содержит никаких процессоров.

[blackfin]

Это, скорее, подтверждает ограниченность автора в знаниях о проектах на ПЛИС

Какого автора? Выражайтесь яснее..

Справедливости ради, ПК не входит в комплект поставки устройства при его продаже, а значит устройство не содержит никаких процессоров.

И тем не менее, без ПК, то есть без процессора, ни одна плата PCI не работоспособна.

[GriXa]

RED Pitaya
Open-Source генератор, осциллограф и ещё куча всего на Xilinx Zynq 7010 SoC

[SM]

Какого автора? Выражайтесь яснее..

Того, которому Вы отвечали.

И тем не менее, без ПК, то есть без процессора, ни одна плата PCI не работоспособна.

А причем тут ЭТО? Даже если не лезть в формальные дебри спецификаций PCI, ethernet, и т.п., в которых нет ничего про то, что одним из устройств на таких шинах обязан быть процессор, чтобы все это заработало, достаточно именно того, что вышеуказанные устройства являются законченными, так как продаются именно в таком виде, в каком продаются, без каких либо процессоров.

Также, напомню об устройствах защиты в различных силовых блоках, базирующихся на ПЛИС. Там, нередко, совсем нет процессоров, и даже близко, ибо нафиг не нужны, ПЛИС надежнее и реакция у нее быстрее.

[blackfin]

.. чтобы все это заработало, достаточно именно того, что вышеуказанные устройства являются законченными, так как продаются именно в таком виде, в каком продаются, без каких либо процессоров.

Не, ну так можно договориться вообще до чего угодно.. Тогда кто-то особенно умный, должен дать нам определение "законченного устройства"..
А то получается, что любая м/схема "является законченным устройством, так как продается именно в таком виде, в каком продается, без каких либо процессоров."

[SM]

А то получается, что любая м/схема "является законченным устройством, так как продается именно в таком виде, в каком продается, без каких либо процессоров."

По сути, верно, так как у одних производителей их законченная продукция - кремниевые пластины, а у других - космические корабли. И то, и это на каком то этапе является законченным продуктом.

Но мы ведь ведем речь о вполне конкретных вещах - самых различных электронных устройствах, присутствующих на рынке в том виде, в котором их продает производитель, а не о том, совместно с чем потом их могут использовать пользователи - тут уже можно нафантазировать чего угодно.

[Torpeda]

Как все много букаф понаписали... Это наверное потому, что подсознание пытается оправдать необходимость существования своего разума с навыками проектирования ПЛИС

А почему-бы не посмотреть на вопрос с другой стороны....
ПЛИС - это учебная платформа для освоения технологий цифрового дизайна.
Цифровой дизайн в мире ASIC совсем не ограничен гигагерцами и гигасемпелами...
В ASIC вы вполне можете найти задачи по сложности сравнимые с миганием светодиода (например многие "аналоговые" микросхемы имеют цифру построенную на простой FSM, для тримирования внутренних аналоговых блоков...)
И опятьтаки, ктото-же создаёт эти микроконтроллеры, и другие микросхемы - внутри всё это по большей части цифровой дизайн.
Такчто, если вы решили войти в мир ASIC - ПЛИС идеальная тренировочная база.

[SM]

ПЛИС идеальная тренировочная база.

И не только тренировочная, а еще и вполне реальное средство отладки и тестирования решений для ASIC, часто гораздо более удобное, чем замыкание всего процесса на средства моделирования. Но вот это, как раз, к законченным изделиям отнести сложно, так как это внутренняя для предприятия часть цикла разхработки/производства. Это совершенно отдельная статья применения ПЛИС.

[AlexandrY]

А причем тут ЭТО? Даже если не лезть в формальные дебри спецификаций PCI, ethernet, и т.п., в которых нет ничего про то, что одним из устройств на таких шинах обязан быть процессор, чтобы все это заработало, достаточно именно того, что вышеуказанные устройства являются законченными, так как продаются именно в таком виде, в каком продаются, без каких либо процессоров.

Также, напомню об устройствах защиты в различных силовых блоках, базирующихся на ПЛИС. Там, нередко, совсем нет процессоров, и даже близко, ибо нафиг не нужны, ПЛИС надежнее и реакция у нее быстрее.

Неа, контекст в нашем обсуждении совсем не таков.

TC явно противопоставил ПЛИС и микроконтроллеры. У него или-или.
Потому что у них разные технологии разработки и обе одному человеку тяжеловато поддерживать.
Поэтому разделом является можно ли законченный продукт (здесь конткретно некий аппнот) одному специалисту сделать на ПЛИС не занимаясь программированием процессоров.

Ответ - нельзя. Все посты здесь это только доказывают. JTAG адаптеры без драйверов не работают.
Обычно кто сделал хороший JTAG скорее всего сделает плохие драйвера либо потратит на это неразумное количество времени.

[SM]

Ответ - нельзя. Все посты здесь это только доказывают. JTAG адаптеры без драйверов не работают.

Причем тут драйверы и МК? Драйверы пишутся не для МК! А для законченного устройства в целом, будь оно на МК или на ПЛИС или на них вместе!

1) JTAG адаптер можно сделать на МК, без ПЛИС, но он не будет работать на 100 МГц внешней TCK (приходящей извне по отношению к адаптеру) по любому. А на внутренней, может и будет, но все равно, с доброй долей времени нахождения в IPAUSE/DPAUSE.
2) JTAG адаптер можно сделать на ПЛИС без МК, он будет работать на 100 МГц TCK, и без лишних пауз.
3) JTAG адаптер можно сделать на ПЛИС+МК. Он тоже будет работать на 100 МГц TCK, но, с каким-то временем в паузах из-за лишней прослойки между USB и JTAG. И не будет дешевле варианта 2. Но зато не надо писать/покупать USB корку для ПЛИС.

И все это, вышеперечисленное, при условии, что драйвер пишется одинаково для всех 3-х вариантов.

Итого - JTAG адаптер, работающий на 100 МГц, выгоднее всего сделать именно на ПЛИС без МК. Вот и сравнивая среди JTAG адаптеров, оказывается, что эффективнее всего его сделать на одной ПЛИС без МК. Очень конкретный пример противопоставления реализаций одного и того же устройства на МК, ПЛИС, или МК+ПЛИС.

Обычно кто сделал хороший JTAG скорее всего сделает плохие драйвера либо потратит на это неразумное количество времени.

В корне не согласен Так как невозможно сделать хорошую JTAG-железку, не зная всех подробностей и подноготной устройства драйверов, протоколов (всех уровней от низшего), и нюансов обмена как с ОС, так и с отлаживаемыми микросхемами. Как и нельзя сделать хороший драйвер, не имея возможности подправить железо под какие-то неожиданные нюансы, которые периодически возникают в процессе писания драйверов. В общем, когда говорим драйвер - подразумеваем железку. Когда говорим железка - подразумеваем драйвер. Они - единое целое и неразрывное, и лучше, чем одному человеку, эту связку сделать никак нельзя. Личный опыт, который пока еще ни разу не был опровергнут (Возможно, существуют такие два разработчика, которые друг друга понимают с полуслова и работают также эффективно, как и один, но это чисто математическое допущение, в природе не встречающееся) ... Я никогда не берусь ни за какие железки, если драйвер пишу не я, и наоборот, так как знаю, что фигня получится. Но это, так сказать, совсем мимо цели. Оффтопик. Сорри.

[iosifk]

Здравствуйте, нет не видел. Занятно, целый день вертелся вопрос, но хотел сам до него додуматься. Сейчас открыл Ваш курс, полистал, случайно остановился на одной странице и увидел ответ. Бывает же такое

С самим Verilog`ом проблем не возникает, мне он не показался сложным. Хотя пока я рожаю не оптимальные решения, но они работают, со временем буду совершенствоваться.

Пока день прошел, освоил SPI

Еще я провожу персональные занятия по работе с ПЛИС. Захотите - пишите или по скайпу...

[Darti]

Неа, контекст в нашем обсуждении совсем не таков.

TC явно противопоставил ПЛИС и микроконтроллеры. У него или-или.
Потому что у них разные технологии разработки и обе одному человеку тяжеловато поддерживать.
Поэтому разделом является можно ли законченный продукт (здесь конткретно некий аппнот) одному специалисту сделать на ПЛИС не занимаясь программированием процессоров.

Ответ - нельзя. Все посты здесь это только доказывают. JTAG адаптеры без драйверов не работают.
Обычно кто сделал хороший JTAG скорее всего сделает плохие драйвера либо потратит на это неразумное количество времени.

Предыстория всей этой ситуации есть. Давеча я халтурил в одном НИИ, занимался проектированием и по мелочи делал реверс их же устройств на мк, ибо у них были свои терки в коллективе. Им срочно нужен был человек на постоянку, но львиная доля работы была в продумывании конструктивов, проведение испытаний, согласованиях и бумажках. Из вкусного только разводка плат и составление схем. Работы как таковой по программированию достаточно мало. Я решил что это не для меня, на последок товарищ начальник выдавил такую фразу: "Если ты хочешь заниматься программированием микроконтроллеров, то ты родился не в той стране. Вот если бы ты знал ПЛИС, то тебе были бы открыты все дороги". В тот момент, мне было нечего сказать, я ничего не знал о ПЛИС, поэтому поставил себе цель как минимум освоиться. Сегодняшним умом я понимаю, что все штуки, которые там были реализованы на ПЛИС, с легкостью делаются на мк. Эта тема только подтвердила мои сомнения.

Есть и другая сторона медали, так уж вышло, что мое образование далеко от электроники. Текущая моя профессия ни то ни се, зп ниже того, что предлагают студентам электронщикам, а если дадут пинка под зад, ничего похожего больше не найти. Единственный плюс - есть время и приборы. Поэтому изучаю электронику серьезно и агрессивно Конечная цель - найти нормальную работу. К сожалению сейчас доказать, что не верблюд не могу. Если пойти допустим проектировщиком, с надеждой перейти разработчиком/программистом, то если ты выполняешь свою работу, то ты нужен там где нужен, никто тебя из проектантов не переведет в программисты, пройдено. Варианты пойти на маленькую зарплату тоже не прокатывают. Обычно в таких фирмах проекты делаются по нескольку лет, да и завершенный проект для таких фирм не показатель - директор пришел, посчитал прибыль, пожал руку, сказал спасибо, начальники отдела под столом поделили спасибо, а работник должен радоваться тому, что его еще не выгнали Через это уже проходили, знаем. Поэтому на текущий момент, все что я могу, это клепать проекты дома, либо для себя, либо для кого то другого, выкладывать на всеобщее обозрение с мыслью что меня заметят.

На самом деле, мне все равно будут ли это устройства на ПЛИС, мк или чем то другом или все вместе. Просто мне не хочется повторять те проекты, которые я уже делал на мк, поэтому цель темы есть ли альтернатива? Но похоже что нет, раз другого варианта пока нет, значит пусть так и будет, буду повторять пройденное. Буду лучше разбираться в мелочах.

Еще я провожу персональные занятия по работе с ПЛИС. Захотите - пишите или по скайпу...

Спасибо Вам большое, но у меня у самого есть опыт преподавания, из него я вывел правило, которое действует на 99% - если человек хочет, он сам научится, а вдалбиливать бесполезно. Поэтому все преподавания по скайпу и личные встречи это пустая трата времени и сил. В 1% бывают случаи, когда это нужно, например когда 5 лет провел в институте, ничему не научился и тут срочно нужно к диплому хоть на тройку самому что то рассказать. Прошу прощения, если у Вас с обучающимися это не так. От общения, конечно я бы не отказался, бывают случаи когда нужно порассуждать в слух, послушать чужое мнение, обсудить целесообразность решений. Но думаю Вы не это имеете ввиду

[iosifk]

Прошу прощения, если у Вас с обучающимися это не так. От общения, конечно я бы не отказался, бывают случаи когда нужно порассуждать в слух, послушать чужое мнение, обсудить целесообразность решений. Но думаю Вы не это имеете ввиду

Да я же не "академик"... И мои "уроки" - это чистая практика.
Ну а дальше - дело Ваше. А захотите поговорить - то по скайпу...

[syoma]

Попробую вставить свои пять копеек - рассказать разницу с другой стороны.
Я в настоящий момент являюсь системным интегратором и проект менеджером. И уже несколько раз сталкивался со спецами, которые с процессоров переходили на ПЛИСы, и с ПЛИСов на процессоры. В итоге первыми фразами после первых трех месяцев работы над новой темой у них обычно были: "Да я б зафигачил это дело на TMS320 в три раза быстрее, чем на плисинах", "Да я б на дешевом спартане сделал бы в 10 раз меньше" и т.д. Надеюсь понятно от какой категории специалистов это звучало?

Так получилось что наш круг задач - управление силовой электроникой с применением ЦОС, практически одинаково хорошо решается и на ПЛИС и на DSP. И поэтому может дойти до холивара.

Но мне, как проект менеджеру, в принципе не важно на каком железе оно будет реализовано. Мне важны конечная стоимость и качество продукта, стоимость и сроки разработки, легкость поддержки.

В итоге если рассматривать ПЛИС и процессоры с этой стороны, то для более менее простых ЦОС задач лично для меня легко прослеживается граница:
- в первую очередь стоимость железа - ПЛИС намного дороже сопоставимых DSP, если брать все со всей обвязкой.
- с другой стороны чтобы решить одну и ту же задачу на ПЛИС, нужно обычно намного меньше человекочасов и сопровождать это дело намного легче. Также простая миграция на следующие чипы.

Т.е. вывод простой - если разработка сложная, а количество серийных изделий невелико и стоимость конечного железа не так важна - то надо делать на ПЛИС.
А если будет серия и важна конечная стоимость изделия - то однозначно дешевый DSP и посадить команду программистов для разработки и отлизывания софта.

[SM]

то однозначно дешевый DSP и посадить команду программистов для разработки и отлизывания софта.

А Вы хотите сказать, что на ПЛИС проще отладить ЦОС-алгоритмы? И "команда программистов" там не нужна? Моя практика, например, говорит об обратном. Что, обычно, после матмодели, алгоритм отлаживается на каком нибудь языке программирования, на DSP на ките, или, вообще, на PC, так как это просто и быстро с учетом отменно развитой внутрисхемной отладки и последовательности исполнения операций, а уже потом реализуется на ПЛИС, если этого требует проект (не хватает быстродействия у DSP, либо надежности, либо на ПЛИС выходит дешевле (такое тоже бывает), ну и т.п. причины).

[syoma]

А Вы хотите сказать, что на ПЛИС проще отладить ЦОС-алгоритмы? И "команда программистов" там не нужна?

Ну, наверное, да. Когда нет цели впихнуть побольше в поменьше, то параллелизируемость процессов на ПЛИС и оперирование сигналами вместо переменных дает явный выигрыш в переводе алгоритма в софт, так как структура остается та же. Опять же я говорю про простые ЦОС вещи - фильтрацию, косинусы, синусы, тригонометрические преобразования, FFT.

[SM]

то параллелизируемость процессов на ПЛИС и оперирование сигналами вместо переменных дает явный выигрыш в переводе алгоритма в софт,

Не, ну я согласен, что на верилоге оно может и быстрее опишется, чем на С для процессора. Хотя, скорее, одинаково. А отладка-то? Ввод-вывод тест-векторов, сравнение их с полученными на модели, поиск ошибок, почему тут бит не совпал, почему тут переполнение переполнилось, и т.п....

[ASN]

Darti
Дык, дело в том, что львиная доля работы инженера это и заключается в продумывании конструктивов, проведение испытаний, согласованиях и бумажках!
А разводка плат и составление схем - это приятные, скрашивающие серые будни, "плюшки".
Странный у Вас начальник: обычно именно ПЛИСники - это так, обслуживающий персонал для программистов (и микроконтроллеров в том числе).
Потому что разработка на ПЛИС, как правило, дорогая и долгая, а, значит, и мало каким фирмам по силам. Поэтому и рынок труда узкий. А программисты могут хоть сайты "лабать", хоть 1С настраивать, хоть драйверы писать. Могут уйти, если что не так. Поэтому их берегут, а ПЛИСунов можно и "нагнуть" - всё равно тяжело куда-нибудь ещё "рыпнуться".
Если Вы сами пришли к выводу, что все штуки, которые там были реализованы на ПЛИС, с легкостью делаются на мк, то значит, что руководство, мягко говоря, некомпетентно, денег не считает и в результате мало заинтересовано. Этим надо пользоваться: изучайте в своё удовольствие программирование, реализуйте алгоритмы ЦОС хоть на ПЛИС, хоть на ПЦОС. Получите достаточный опыт - перейдёте в программисты. Кстати, программисты со знанием схемотехники очень ценятся: они ПОНИМАЮТ как работает система.
syoma
Так же являясь менеджером проектов, ни разу не встречал, чтобы одну и ту же задачу на ПЛИС, нужно обычно намного меньше человекочасов и сопровождать это дело намного легче. Используем ПЛИС когда уж без неё никак. Лучше, быстрее и дешевле на подходящем СнК. Речь о ЦОС (корреляторы, декодеры и прочие модемы).

[SM]

хоть драйверы писать.

Да нуу.... Они, в подавляющем большинстве, их как огня боятся, как и ядра ОС в целом.

[Mihey_K]

Не пройти мимо откройте любой осцилл, даже самый дешевый и самый китайский - и вы увидите, что весь сбор данных с АЦП, их накопление и фильтрация - все на ПЛИС. И там еще есть МК - но только для ЧМИ и подключения к ПК.

[WitFed]

Да, у нас тоже с ПЛИС всё очень тяжко, хотя начальство их очень любит.
На город 3 конторы, где нужны ВериЛожники, и они мигрируют туда-сюда по текущим политическим реалиям...
Я уж лет 5 пропагандирую параллельную разработку -- задача ставится и DSP-шникам, и ПЛИСоводам, они параллельно её решают как-то, моделят скорости-потребности, потом собрание, обсуждение с плакатами -- и принятие решения.
Но ввиду преобладания "железячников" среди руководства и разработки плат, всё очень тормозится, хотя большинство наших алгоритмов гораздо более DSP-шные -- Тексасы их параллелят отлично, частота у них на порядок больше, цена -- на порядок меньше, время отладки при наличии отладчика и нормальных голов -- тоже, ну только вот санкции последнего периода и выделяемая в Ваттах мощь ограничивают...
ПЛИС хорошо может помочь, если некий "молодой" интерфейс ещё не встроен в серийные процессоры, не завоевал большую нишу, тогда ПЛИС будет "подносить снаряды" "круто"-процессору, здесь однокристалльный SoC -- очень перспективное направление.
Вот с ARM-ом их скрестили, я сижу мучаю Альтерную реализацию уже довольно долго -- плохо с обучением и поддержкой. Интел вроде тоже что-то мутил...
Когда с Тексасами-VLIW заварится настоящая каша -- будет бомба ! Ибо у них документация на порядок приличнее, всё сразу понятно, пара DSP-шных ядер, одно управляющее, 100К ячеек для навесной логики -- и будет нам "щастие", если доживём до конца "чёрных" дней
К нашим процам типа Эльбруса тоже можно прикрутить ончипную ПЛИС для реализации чего угодно интерфейсного "на вырост", но уж сразу со флэшной ориентацией конфигурации, для суровых применений -- включил, и оно сразу дышит.

...Для Darti надо бы определиться в своём городе политически, какой "касте" больший кусок пирога достаётся (не считая самих политиков и обслуживающих их юристов-экономистов-менеджеров), и рулить в том направлении. Смешанные спецы должны быть в гораздо большем почёте, вон сколько объявлений тут мелькает !

А по конкретной задаче -- очень хорошая будет результативность и авторитет "в цеху" ПЛИСоводов, если реализовать (как тут не раз просилось) логический анализатор типа СигналТапка Альтерного, но с функционалом сохранения-чтения на внешней памяти, который сможет не только тычки фиксировать, но и периоды между ними, выгружать всё наловленное по JTAG-у более-менее быстро, а ширину шины входных контрольных точек не ограничивать вообще. Памяти внутренней не хватает всегда, а DDR -- вагоны, только надо суметь накопить данных об изменениях в небольшом буфере накристаллки, в каждую дырку обменов на DDR встрять и вылить пачку в кольцевой буфер... Как-то б ещё вместо СТапка (или параллельно с ним) подключаться к записываемой в него шине данных -- её Квартус отлично формирует в GUI своём...
Хостовую прогу тоже бы неплохо написать свою, чтоб из ПЛИС по JTAG читала параметры этого анализаторного ядра, стартовала-стопила-отображала времянки -- и выложить потом на свободный доступ !
Автор такого конгломерата будет гораздо выше среднероссийского плинтусного уровня !
Дополнительного функционала тогда все ещё запросят индивидуально, но тогда уж можно начать бабки стрелять
У нас на фирме давно пытаются сделать такую PnP-ядрищу, чтобы и имена контрольных точек хранила в прошивке сразу, но пока тяжеловато... Я ещё прошу быстрый/широкий интерфейс внутри платы, чтобы по 32 бита тянуть времянку на девайсе, если что-то явно сдохло, а JTAG не подключён -- дело жизненное, глюки не всегда бывают, когда их ловят в пробирках, а так во флэшь можно скинуть наловленное и по почте авторам заслать с объекта...

[des333]

Потому что разработка на ПЛИС, как правило, дорогая и долгая, а, значит, и мало каким фирмам по силам. Поэтому и рынок труда узкий. А программисты могут хоть сайты "лабать", хоть 1С настраивать, хоть драйверы писать. Могут уйти, если что не так. Поэтому их берегут, а ПЛИСунов можно и "нагнуть" - всё равно тяжело куда-нибудь ещё "рыпнуться".

Так может писать только человек, который никогда не искал хорошего FPGAшника

И много Вы видели людей, которые одновременно и 1С знают и драйвера писать умеют?

[des00]

Уважаемые участники. Остаемся в пределах темы ТС, не сваливаемся в размышления о жизни (с) модератор

[syoma]

Так же являясь менеджером проектов, ни разу не встречал, чтобы одну и ту же задачу на ПЛИС, нужно обычно намного меньше человекочасов и сопровождать это дело намного легче. Используем ПЛИС когда уж без неё никак. Лучше, быстрее и дешевле на подходящем СнК. Речь о ЦОС (корреляторы, декодеры и прочие модемы).

Задачи, наверное, разные. А вот мы наоборот - используем процы, когда уж без него никак. В нашем случае у проца удел - коммуникационные стеки TCP/IP, вебсерверы, операционка, параметризация и прочая лабуда.

Зато как просто с железом - еще на этапе концепции задал Spartan или Virtex 6, как и во множестве предыдущих проектов - и не волнуешься, что потом на конечных этапах что-то будет нереализуемо. Также на любую плату с ПЛИС можно легко достать second source, так как начинка одинаковая и различие в мелких деталях. А вот попробуй отыскать похожую плату с Intel Core i3-i5 - кроме чипсета там может быть все разное.

[Jackov]

По поводу вопроса "что можно реализовать на ПЛИС такого чего нельзя на МК?", сообщу следующее:
Вот есть, например, такой интерфейс стандарта ГОСТ-18977. Ни в каком МК таких приёмопередатчиков нет, может и есть в каких-то специфических, но я не встречал.
И вот приходится такой модуль воротить на ПЛИСе. Да, можно эти сигналы на порты в/в завести в МК, но а что если нам нужно несколько таких каналов? Ставить несколько процессоров? Тоесть несколько корпусов? Сами понимаете, крайне не рационально.

По поводу того что не бывает функционально законченных устройств без процессора.
Ответственно заявляю, что бывает. Сейчас как раз такой делаем. Распределённый в пространстве коммутатор сигналов авиационных стандартов. Суть его в том что, он не моноблок, а состоящий из отдельных блоков в каждом по 8-16 каналов. Блоки соединены через Езернет. И ни каких процессоров там нет.

[blackfin]

По поводу того что не бывает функционально законченных устройств без процессора.
Ответственно заявляю, что бывает. Сейчас как раз такой делаем.

"Back to the Future"? Такое уже было, ещё до изобретения микропроцессоров в 1969 году. Первые калькуляторы, то есть до 1971 года, делали без микропроцессоров..

[ASN]

Jackov
Вот тут вроде есть ГОСТ-18977 с Ethernet (даже с Phy).
WitFed
Лучше всё же модель "обкатать" на Matlab, а не давать FPGAшникам и DSPшникам. IMHO, гораздо дешевле.
Darti
Кстати, интересное направление SDR/SCA на Zynq. Можно попробовать реализовывать софтовые и аппаратные реализации прикладных протоколов. И признание и опыт.

[Jackov]

"Back to the Future"? Такое уже было, ещё до изобретения микропроцессоров в 1969 году.

А специфика такая, процессор поставить конечно можно, но для него там задач мало остаётся, их проще в ПЛИС перенести, тем самым целый корпус сминимизировать.

Вот тут вроде есть ГОСТ-18977 с Ethernet (даже с Phy).

Но опять же, их там конечное число. Нужен, как обычно, основной и резервный, и это только один канал, а каналов нужно бывает и 16 и больше. При том основной и резервный работают оба два одновременно, по какому приём начинается раньше с того и надо продолжать принимать, другой в это время игнорировать. Короче говоря, не каждую задачу для ПЛИС можно реализовать на МК, а если и можно, то сложность программы получится несоизмеримой со сложностью ПЛИС.

Сообщение отредактировал Jackov - Sep 18 2014, 17:40

[blackfin]

А специфика такая, процессор поставить конечно можно, но для него там задач мало остаётся, их проще в ПЛИС перенести, тем самым целый корпус сминимизировать.

Так никто, вроде, и не спорит, что если автомат состояний (state machine) небольшой, то устройство можно сделать на ПЛИС.
Вопрос в том, что на дешевом МК, причем самыми стандартными инструментами, можно легко сделать конечный автомат с числом состояний 2^{размер_HDD_в_битах},
удовлетворив при этом все самые невероятные хотелки пользователя и превратив, тем самым, этот "конечный автомат" в "полезное в быту законченное устройство".
Не этого ли спецэффекта добивался ТС?

[Jackov]

Так никто, вроде, и не спорит, что если автомат состояний (state machine) небольшой, то устройство можно сделать на ПЛИС.
Вопрос в том, что на дешевом МК, причем самыми стандартными инструментами, можно легко сделать конечный автомат с числом состояний 2^{размер_HDD_в_битах},
удовлетворив при этом все самые невероятные хотелки пользователя и превратив, тем самым, этот "конечный автомат" в "полезное в быту законченное устройство".
Не этого ли спецэффекта добивался ТС?

То что у процессора состояний больше это понятно, просто выше спор был, может ли устройство обойтись без процессора.
Но опять таки, количество состояний это ведь не единственный показатель. Вот например, когда передаётся кадр через Езернет, ПЛИС успевает подготовить следующий, и передаётся он сразу после передачи предыдущего, получаем максимальное число кадров в единицу времени. Можно такого же добиться на процессоре? Я вот даже не знаю. С учётом того что процессор должен заниматься ещё и второстепенными задачами.
Всё же у ПЛИС, есть свои преимущества.