Einstieg in FPGA

Subject sagt schon alles. Ich w=FCrde gerne mal meine eigenen Bausteine designen. Fernziel ist aber nicht ein wenig Bastelei, sondern ein richtiger Graphikprozessor, den man an den PCI-E h=E4ngen kann.

Was ist f=FCr den Einstieg empfehlenswert und wie geht's weiter?

Wolfgang Draxinger

--=20

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Wolfgang Draxinger
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Nach meinem Eindruck hat das Xilinx Spartan 3 Board eigentlich ein gutes Preis/Leistungsverhältnis, für USD 99 bekommst Du ein ganzes Board mit 1 MBit SRAM, 2 MBit Flash, serieller Schnittstelle, VGA-Port, 7-Segment-Anzeigen, Schaltern, PS/2-Anschluss. (siehe:

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Noch interessanter (aber auch etwas teurer mit USD 149) wird wohl das angekündigte Spartan 3e Board, welches einen 500000 Gate Spartan 3e FPGA hat, mit 32 Mbit Parallel Flash, 8 MBit SPI Flash, 32 MB DDR SDRAM, Ethernet 10/100, USB 2.0, VGA, Seriell, zweizeiligem LCD, PS/2-Anschluss. (siehe

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Beide Boards sind jetzt natürlich nicht für Dein PCIe-Projekt ausgelegt, aber wenn Du erst einmal in Ruhe den Einstieg finden willst, eine preisgünstige Wahl.

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"Erst war es ein Kernel alle halbe Jahre, zum Schluss konnte ich mit 
dem Compilieren nicht mehr aufhören." (Torsten Kleinz im IRC)
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Michael Holzt

Hmm - ich hab das ganze ohne Starterkit probiert ... Ich wollte soviel Geld für ein Starterkit nicht ausgeben und hab auf "gut Glück" einen FPGA in meinem aktuellen Projekt verbaut, den ich dann mit synthetisierter Logik füttern will. Hoffen wir mal, dass alles so klappt, wie ich mir das vorstelle :)

Mir kam es jedenfalls so vor, dass man nicht sonderlich viel falsch machen kann, wenn man sich gründlich einließt. Als günstige FPGA-Version hab ich dazu den XC2S50 verwendet, mit dem man doch schon etwas machen kann :)

Oha - da hast du dir richtig was vorgenommen :-) Viel Glück!

Mfg Thomas Pototschnig

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Thomas Pototschnig

"Thomas Pototschnig" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Der Teufel steckt im Detail. Man kann sicher einiges retten, ist ja alles programmierbar. Aber nicht alles.

MfG Falk

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Falk Brunner

Die Erfahrung hab ich allerdings auch schon öfters gemacht ... aber sind bis jetzt immer nur kleine Fehler gewesen, die man noch ausbügeln kann ... Der richtige letzte Gau war, als ich eine Platine, auf der sowohl digitale Komponenten (CPLD), als auch ein paar Videosignal + Verstärker, per Autorouter geroutet habe :) Layout war natürlich müll - aber seitdem route ich nur noch mit der Hand ...

Was ich eigentlich sagen wollte: Gottseidank lernt man immer irgendwie was dazu und wiederholt die Fehler nicht immer und immer wieder :-)

Mg Thomas Pototschnig

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Thomas Pototschnig

Hi!

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Interessant finde ich auch noch das hier (habs allerdings nicht selbt):

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Kostet aber auch 200?..

Es hat zwar im Vergleich zum Starterkit kein VGA, kein RS232/PS2, keine LEDs und Schalterchen, und auch kein RAM aber dafür im Vergleich nen viel grösseren FPGA und viele IO Pins (und USB 2.0). Ich persönlich finde die Schalter und LEDs sehen ja schön aus, aber wozu braucht man das? Mit einem 1 MBit SRAM kann man auch noch nicht so viel machen und der VGA port kann auch nur 8 Farben, weil keine DA Wandler auf dem Board sind. Ich bau mir dann lieber n kleines Aufsteckboard, wo dann ein paar MB RAM drauf sind, und drei richtige DA Wandler für den VGA Port...

Michael

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Michael Dreschmann

Das angekündigte Spartan 3e Board scheint mir dann aber vom Preis/Leistungsverhältnis deutlich attraktiver als das von Dir genannte Board. Und da ist es dann auch deutlich mehr SRAM.

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"Erst war es ein Kernel alle halbe Jahre, zum Schluss konnte ich mit 
dem Compilieren nicht mehr aufhören." (Torsten Kleinz im IRC)
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Michael Holzt

für den Einstieg finde ich Spartan 2 (oder aufwärts) ausreichend. Da sind schon so viele Resourcen drin, dass man mit einfachen Grundfunktionen in VHDL schon wirklich lange braucht um die vollzubekommen. (sobald man nur noch libraries zusammenclickt wird natürlich jeder Chip beliebig schnell voll)

PCIe ist dann ein *ganz* anderes Kaliber (ich kenne nur Xilinx)

Chips: erst die Virtex2Pro haben überhaupt serielle high-speed Ports auf dem Chip (allerdings haben die internen PLLs wohl zu enge Toleranzen so dass man trotzdem noch externe PLLs braucht um standardkonform zu sein)

die Virtex4 sollen das Problem nicht mehr haben - die Serie mit den nötigen RocketIOs (V4FX) wird es demnächst aber wohl überhaupt erst in Einzelstückzahlen geben ...

Logik: ich meine mich zu erinnern eine Diplomarbeit (FH) gesehen zu haben, die einen Teil von PCIe implementiert und in der Simulation zum laufen gebracht hat (was IMO etwa erst die halbe Miete ist) das Ding wirklich zum LAufen zu bringen und dann Treiber zu basteln ist bestimmt genausoviel Spass!

Boards: ohne ein PCIe demoboard mit fertigem PCIe core und demo application würd ichs allerdings nicht wagen ;-) im Moment scheint man sowas schon ab $800 kaufen zu können - das Xilinx PCIe design kit kostet noch $29.000 (nur um mal eine Vorstellung von der Preisspanne zu geben) aber da ist dann natürlich noch kein VGA Ausgang mit dabei ...

bye, Michael

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Michael Schöberl

"Michael Dreschmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.rhein-zeitung.de...

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Ganz einfach, wenn man was testet hat man Kontroll-LEDs und ein paar Schalter für dynamische Einstellugen bzw. Steuerung. Und da schon vorhanden, muss an sich nicht erst hinsetzen un selber löten. Für den Studenten mit wenig Geld aber viel Zeit und Bastlertrieb kein Problem, für Profis reine Zeit und damit Geldverschwendung. UNd last but not least, man will ja auch mal das berühmte "Hello World" in Hardware schreiben (blinkende LED) ;-)

Bei einigen Boards ist meist ein R2R DAC mit 3 Bit/Farbe drauf. Macht schon mal 512 Farben. Erinnert mich irgendwie an Atari ST ;-)

Gibts auch optional von einigen Herstellern.

MFG Falk

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Falk Brunner

"Michael Schöberl" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.dfncis.de...

vollzubekommen.

Genau.

Eben. Vor allem brauchts dann auch ne ganze Menge Messtechnik, 2.5 Gbit/s sind kein Pappenstil. Es sei denn, die PCIe Anbindung ist schon fix und fertig auf dem Board.

Hmm, weiss nicht. AFAIK machen die VirtexIIPRO +/- 100ppm mit. PCIe verlangt mehr?

Naja, verschiedene Virtex4 gibt schon in grösseren Stückzahlen. Nur eben noch nicht die ganze Familie.

Jo. Als Einstieg würde ich USB 1.1 Empfehlen. Das is von den Frequenzen noch mit nomaler Messtechnik machbar. Und man lernt sehr viel über FPGAs, VHDL, Busprotokolle. Von 0 auf PCIe halte ich für einen zu grossen Sprung.

WIRKLICH??? Uuups.

MFG Falk

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Falk Brunner

Drum habe ich ja gefragt: Wie ist der Einstieg und wie geht es weiter. Gleich PCIe zu machen w=E4re bescheuert, drum will ich mich da rantasten. Normales PCI ist f=FCr mich aber kein Problem, da habe ich schon ein wenig Erfahrung.

Wolfgang Draxinger

--=20

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Wolfgang Draxinger

"Wolfgang Draxinger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@darkstargames.dnsalias.net...

Na dann nimm ein 99Euro Spartan-3 Board und lerne was über FPGAs und VHDL. Damit kannst du auch erste Gehversuch Richtung VGA Ausgabe machen, ordentlich S(D)RAM sollte auf dem Board schon sein. Dann kannst du auf ein PCI Board umschwenken und das ganze per PCI steuern. Und wenn du dann immer noch Lust hast, kannst du das ganze auf PCIe aufbohren. Bis dahin ist es aber schon ein Stückchen Weg ;-)

MFG Falk

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Falk Brunner

wie schaut das denn mit den RocketLabs aus? Xilinx bietet die kostenlose Nutzung einiger Messplätze für die Inbetriebnahme der high-speed Sachen an! (würde mich aber nicht wundern, wenn man das als zu-Hause-Bastler nicht nutzen kann)

ja, bei PCIs sinds +-300ppm

richtig - und genau die hier relevanten (die FX) gibts AFAIK eben noch nicht! (was ich so verstehe, dass es da noch Probleme gibt)

die info könnte auch veraltert sein - bin da nicht mehr up to date. Trotzdem sind das brandneue Chips, von denen man als Bastler doch erst mal noch Abstand hält ...

bye, Michael

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Michael Schöberl

VGA interessiert mich nicht. Das Ergebnis soll sp=E4ter per Memory Mapping in den Framebuffer eine Grafikkarte eingeblendet werden (so wie es z.B. TV Karten machen).

Wolfgang Draxinger

--=20

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Wolfgang Draxinger

Ja, schon, aber das ist eben nur angekündigt... Xilinx kündigt auch laufend an, dass es die grossen Spartans gibt :) Aber warten könnte sich da natürlich schon lohnen.

Michael

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Michael Dreschmann

Ich verstehe dich so, das du noch keine Erfahrung hast mit HDL-basierendem Logikentwurf. Dann schlage ich vor mit etwas extrem einfachen anzufangen (z.B. 8 Bit-Zähler der auf externen Input die Zählrichtung ändert. Damit lernst du in erster Linie die Werkzeuge kennen, ohne gleich zu tief in die Fallen des Designs zu geraten. Nächster Schritt könnte ein einfacher 8085-Clon werden, damit bist du vermutlich das erste halbe Jahr in der Freizeit halbwegs ausgelastet.

Ein eigener Core [1] für PCIe dürfte wohl eher ein halbes Mannjahr kosten, alternativ kannst du dann auch anfangen fremde Cores einzubinden, denn Prozessor mit PCIe ohne Core wird hart.

bye Thomas

[1] Cores sind eigenständige Module, von denen du im Idealfall nur wissen musst, wie du sie von aussen ansteuerst.
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Thomas Stanka

So ist es. Aber nach meinem Verst=E4ndnis ist FPGA wohl die Methode der Wahl, wenn man eigene Prozessordesigns m=F6glichst konsteng=FCnstig umsetzen will.

Wolfgang Draxinger

--=20

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Wolfgang Draxinger

FPGA ist keine "Methode" oder Sprache sondern nur die Bezeichnung für "Field Programmable Gate Arrays".

Die Hardware-Beschreibungssprache die fast überall verwendet wird ist VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) und das ist eine der Hardware Description Languages, kurz HDL. Konkurenz zu VHDL ist Verilog, von dem ich allerdings keine Ahnung habe. Dürfte aber ähnlich zu VHDL sein. VHDL gibt's übrigens auch für CPLDs (Complex-PLD). Gibt es eigentlich noch neuere CPLDs? Ich kenn nur die "alten" Lattice ispLSI10xx-Teile ... Da hat man nicht wirklich viel reingekriegt. Die FPGAs sind da deutlich besser.

Jo - was ich eigentlich sagen wollte: VHDL ist die "Programmiersprache" für FPGAs.

Vermutlich wusstest du das schon, und ich hab dich nicht richtig verstanden :-)

Mfg Thomas Pototschnig

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Thomas Pototschnig

"Thomas Pototschnig" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

FPGAs

Sicher dat. Die meisten Hersteller gehen bis 512 Macrozellen, Lattice glaub ich bis 1024. Macht aber IMHO in eher wenig Fällen Sinn, CPLDs einzusetzten. Für das gleiche Geld bekommt man FPGAs mit wesentlich mehr Logikkapazität.

MfG Falk

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Falk Brunner

Wo gibts FPGAs für 80 Cent?

Im übrigen: Das richtige Werkzeug für die Aufgabe. Das bedeutet auch, daß man nicht überflüssigerweise einen FPGA einsetzt, wenn ein CPLD reicht.

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"Erst war es ein Kernel alle halbe Jahre, zum Schluss konnte ich mit 
dem Compilieren nicht mehr aufhören." (Torsten Kleinz im IRC)
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Michael Holzt

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