Starter Kit и все нужные программы для FPGA Опции

[dos622]

Всем привет.
Есть у меня проект создания некого устройства. очень для этого дела подходит ПЛИС.
Но человек я ленивый и поэтому раньше все руки не доходили до них.
И вот думаю купить Стартовый набор и попробовать реализовать этот девайс.
Друзья советовали Xilinx.
Из беглого осмотра решил, что подойдет Spartan 3AN, на борту флэш память есть.
В терраэлектронике продают этот набор за 12700 руб.
Опыт работы с цифрой, программами, системами проектирования имеется, все кроме ПЛИС.
Книжек разных по этому делу накопировал десятка два.
Терминологию и какие программы-модули, что делают, я конечно не знаю пока.
Что нужно почитать для начала?
Может кто недавно осваивал эту технологию - поделитесь первым опытом.

[AlexIvan]

...
Опыт работы с цифрой, программами, системами проектирования имеется, все кроме ПЛИС.
...
Может кто недавно осваивал эту технологию - поделитесь первым опытом.

Решал такую же проблему: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=61791
Решил следующим образом -
плата для знакомства с обучалкой на русском: http://www.altera.ru/cgi-bin/go?73

Для себя выбрал VHDL. Книги посмотрел, но, наверное, пойду поучусь: http://www.altera.ru/cgi-bin/go?32

[dos622]

Решил следующим образом -
плата для знакомства с обучалкой на русском:

Вы про Альтеру говорите. Так получилось, что нужно на Xilinx.
Обучаться на курсах вряд ли получится - проще найти книжку "правильную" и в течении месяца внимательно разобраться.

Для FPGA Xilinx использовал такой подход:

Себе приблизительно так и прдеставляю процесс освоения. От простого - к сложному.
Попадались рекомендации использовать разные программы Альтиум Дизайнер, Ментор Графикс и еще что-то.
Это нужно?

С CPLD не рекомендую разбираться,

Мне уже говорили, что CPLD не пригодится - а для чего их применяют? В чем их особенность?

Наверное Verilog будет получше... хотя сам работаю на VHDL.

Для FPGA Xilinx использовал такой подход:
1. Рисовал с схемном редакторе Port->IBUF-> OBUF -> Port. Затем глядел FPGA Editor'ом:

А получается, что если бы у меня были этот пакет программ, то мне демо-плата и не нужна для начала?
Загружать, вот то, про что пишите, в FPGA не нужно?
Если так, то сообщите, плиз, как все эти проги называются, в исходниках - чтобы я их мог поискать в сети.

[Boris_TS]

Мне уже говорили, что CPLD не пригодится - а для чего их применяют? В чем их особенность?

Архитектура CPLD очень примитивна: основным неделимым фрагментом является Functioal Block, содержащий генератор логических функций и 16 макрояцеек (Macro Cell). Генератор логических функций сделан на 2 каскадах NotAND.

Собственно говоря в CPLD из логических элементов больше ничего и нет... Зато, CPLD имеют встроенную FlashRom, с которой и загружаются при подачи питания. Производители CPLD утверждают, что после установки бита секретности считать прошивку невозможно (т.е. это очень дорогое занятие, при котором помрёт несколько исследуемых CPLD). Для Xilinx Coolrunner 1 и 2 возможны варианты 32 макроячейки, 64, 128, 256 и 512.

Ну а что такое современные FPGA Вы увидите из UG331. Принципиальным отличием первых FPGA было построение генератора логической функции - в FPGA он называется LUT (LookUpTable - т.е. таблица истинности), обычно имеет 4 входа и 1 выход. Фактически LUT4 - это ОЗУ с организацией 16x1, содержимое которого загружается на стадии конфигурирования ПЛИС. У Xilinx LUT можно использовать как ROM, Distributed RAM или сдвиговый регистр, у Alter'ы такой возможности пока нет, и похоже не появится.

С развитием FPGA в них добавили ФАПЧи (PLL/DLL - развившиеся в блоки управления тактовой частотой, для Spartan-3x - DCM), блочное двухпортовое ОЗУ. Затем пришли встроенные умножители, процессорные ядра, блоки DSP. Сейчас и вовсе есть уже серьёзные куски: Ethernet MAC, анонсированы встроенные контроллеры динамической памяти и п.т. блоки.

Ну и главное, ёмкость FPGA сейчас исчисляется тысячами триггеров... подбирается к сотне тысяч триггеров, и это не считая Block RAM и прочих вкусностей.

[dos622]

Затем пришли встроенные умножители, процессорные ядра, блоки DSP. Сейчас и вовсе есть уже серьёзные куски: Ethernet MAC, анонсированы встроенные контроллеры динамической памяти и п.т. блоки.

Мне придется сразу разбираться на тему как всунуть процессор, потому как в реале используется процесор с ядром 8052, и программа на Си. Т.е. мне бы очень было удобно перетащить туда все вместе с программи. Где берут эти ядра? Покупают? И как туда "засунуть" код для микропроцессора?

Для замены небольшого количества рассыпухи одним корпусом. Типа "приклеить" несколько внешних устройств к шине процессора.

У меня именно такая ситуация, но говорят, что и процессор туда можно запихнуть. В идеале хотелось бы получить только один корпус FPGA - вместо процессора, контроллеров шаговых двигателей, интерфейсов датчиков, и еще кое чего.

[o-henry]

Где берут эти ядра? Покупают? И как туда "засунуть" код для микропроцессора?

Можно купить, можно попытаться прикрутить что-нибудь бесплатное с opencores

У меня именно такая ситуация, но говорят, что и процессор туда можно запихнуть. В идеале хотелось бы получить только один корпус FPGA - вместо процессора, контроллеров шаговых двигателей, интерфейсов датчиков, и еще кое чего.

Запихнуть процессор в FPGA можно (и это бывает удобно), но разбираться со всем этим и отлаживать будет сложнее (да и по стоимости комплектации дороже), чем повесить к готовому контроллеру небольшую CPLD.

[dos622]

Запихнуть процессор в FPGA можно (и это бывает удобно), но разбираться со всем этим и отлаживать будет сложнее (да и по стоимости комплектации дороже), чем повесить к готовому контроллеру небольшую CPLD.

Может и так. Но это уже варианты. Нужно же остановится на каком то варианте.
Есть вполне навороченный Starter Kit Spartan 3AN - там и Ethernet и USB и еще много чего есть.
Лично меня не особо сильно огорчает, что несколько месяцев придется напрягать мозги на освоение.
Преимущество вижу в другом - десяток разных корпусов приходится покупать у 4-5 фирм поставщиков.
Доставка сейчас подорожала - 600-800 рублей берут. Проекты тоже время-от времени - нет замкнутого цикла.
А если засунуть все в один девайс, то только по доставке будет экономия около сотни долларов. Ну и гемморой на тему - сегодня есть, завтра нет - привезут через 2 месца и т.д. Партии то компонентов небольшие у нас. Получается, что логистика выходит на первый план.

Но учтите, этой памяти там относительно мало.

Судя по описанию - там ее мегабайты.

[SM]

Судя по описанию - там ее мегабайты.

Ага, и цена ее - килобаксы Там распределенной памяти порядочно, но она за счет возможности реализации логики. Тут же речь идет о блочной памяти.

[dos622]

Тут же речь идет о блочной памяти.

Хорошо.
Сколько блочной памяти в Spartane 3AN - которую можно использовать для программ микропроцессора?

[SM]

Сколько блочной памяти в Spartane 3AN - которую можно использовать для программ микропроцессора?

А в даташит заглянуть не пробовали? От 54 килобит в самой мелкой ПЛИС, до 576 килобит в самой толстой. После чего из этого вычесть объем всего другого ОЗУ, которое нужно будет в проекте.

[dos622]

А в даташит заглянуть не пробовали? От 54 килобит в самой мелкой ПЛИС, до 576 килобит в самой толстой. После чего из этого вычесть объем всего другого ОЗУ, которое нужно будет в проекте.

Еще не скачал даташит - пользуюсь пока рекламой на сайтах.
В моем случае, при использовании UART интерфейса будет около 8 кбайт (64 кбит).
Должно хватить.

[dos622]

Скопировал сегодня файл Xilinx_11.1_WebPack_SFD.
Все пока в норме.

Сообщение отредактировал dos622 - May 7 2009, 16:37

[dos622]

Подскажите, а если я куплю Starter Kit Spartan 3AN - то там в комплекте есть пзагрузчик-шнурок для собственных проектов?
Читал-читал, непонятно.
Понятно, что в ПЛИС которая на той плате стоит будет загружаться. А если на свою плату - есть возможность код загружать с помощью этого набора?
Или еще придется покупать другой девайс?

[Boris_TS]

Подскажите, а если я куплю Starter Kit Spartan 3AN - то там в комплекте есть пзагрузчик-шнурок для собственных проектов?
Читал-читал, непонятно.

На плвте Spartan-3AN Starter Kit есть встроенный Xilinx Embeded Platform USB Firmware Loader (если внимательно приглядеться, то это - ни что иное, как Platform Cable USB только размазанное по Spartan-3A/3AN Starter Kit). Через этот встроенный шнурок (Cypres + XC2R256) можно программировать в режиме JTAG и Spartan-3A(N), и Platform Flash.

А вот как бы этот встроенный шнурок приладить к программированию внешнишь устройств - не думал, т.к.:
1. У меня уже есть Platform Cable USB (в котором в качестве буфера используется XC2С256-6VQ100).
2. На плату встроена копия Platform Cable USB, а Xilinx уже снял эту версию шнурка с производства и сейчас выпускает Platform Cable USB II (в котором в качестве буфера (и еще знать бы чего ? но чего-то точно) используется XC3S200A-4FT256).
3. Platform Cable USB II стоит по моим меркам приемлемо (обычно эту сумму можно изыскать без особого ущерба даже на средней шабашке, работая на дому,.. ну а для самой мелкой фирмы такая сума просто несерьёзна, чтобы из-за неё жаться), и как только угроблю свои Platform Cable USB, или выясню, что в них чего-то существенно не хватает, то куплю себе Platform Cable USB II.

[dos622]

Понемногу проясняется ситуация.
Есть еще "шнурки" для LPT порта - стоят недорого, наверное есть причины.
Медленно данные грузят?
Не поддерживают режим отладки JTAG?
Что еще?
Цена у них 20$, что теряем, если их купить, против 225$ за Platform Cable USB II?
Или есть ли смысл деньги тратить покупая USB II - против просто USB за 100$ (не фирменные)?

Сообщение отредактировал dos622 - May 10 2009, 13:45

[Boris_TS]

Есть еще "шнурки" для LPT порта - стоят недорого, наверное есть причины.
Медленно данные грузят?
Не поддерживают режим отладки JTAG?
Что еще?

Недостатки LPT шнурка:
1. Вообще-то их несколько разновидностей и какой именно Вы имеете ввиду - неясно (компания Xilinx давно отозвала Parallel Download Cable III и IV с производства - поэтому что именно Вам предлагается - это большой вопрос).
2. Parallel Download Cable III хоть и делался очень просто, но он был рассчитан только на 5В JTAG/Serial Slave режимы (есть неофициальные вариации по замене буферов 74HC на что-то другое, но это неофициальная модификация).
3. Parallel Download Cable не поддерживает режим работы SPI.
4. Parallel Download Cable значительно тормознее USB.
5. LPT порт отмирает на современных машинах.
6. Так может случиться, что в скором времени новый soft перестанет поддерживать анахронизмы (в т.ч. и Parallel Download Cable).

Цена у них 20$, что теряем, если их купить, против 225$ за Platform Cable USB II?
Или есть ли смысл деньги тратить покупая USB II - против просто USB за 100$ (не фирменные)?

Platform Cable USB I и II могут работать в 3 режимах: JTAG, Serial Slave и SPI, правда есть маленькие отличия - в Platform Cable USB I SPI появился уже после разработки этого кабеля... и в первой версии шнурка в режиме SPI одна из ног имеет меньшую функциональность, чем во второй версии.
По поводу нефирменных шнурков - ничего не знаю, но я бы не рисковал - спокойствие, оно дороже 125$. Кто его знает, какие ноги у этих нефирменных шнурков имеют неполную (и на сколько ?) функциональность.