FPGA *

Конечные автоматы играют очень важную роль при разработке прошивок ПЛИС. Все слышали о двух классических типах автоматов: автомат Мили и автомат Мура, которые были предложены ещё до эпохи ПЛИС. Однако специфика построения ПЛИС вносит свои коррективы и в процессе работы у меня сложился вполне определённый стиль описания автомата.

Интерфейс ADM это внутренний стандарт компании «Инструментальные Системы». Он определяет правила соединения субмодулей ADM и базовых модулей. Ключевым элементом интерфейса является ПЛИС ADM. Изначально использовались ПЛИС серий FLEX10K и Acex 1K фирмы Altera. В 2003 году начался переход на ПЛИС Xilinx. Используются практически все серии ПЛИС от Spartan 2E до Kintex Ultrascale. Базовым элементом проекта ПЛИС является «тетрада». Данная статья именно об этом.

Господа! Сегодня на 1 сентября, в День Знаний, группа из украинских преподавателей вузов, их аспиранток, а также российских инженеров, решили, по согласованию с британскими издателями Elsevier через компанию Imagination Technologies, сделать небольшой подарок всем учителям компьютерной архитектуры и цифровой схемотехники, особенно тем, которые используют популярный учебник Дэвида Харриса и Сары Харрис.

Просто нажмите вот на эту ссылку и вы получите zip-файл с слайдами для чтения лекций по этому учебнику на русском языке. Причем без регистрации, которая требуется для загрузки учебника как такового.

Слайды могут быть полезны не только учителям, но и любым интересующимся, кто хочет узнать, как своими руками построить микропроцессор, но не хочет пробиваться через 1600 планшетных страниц книги.

Итого, вырезка из слайдов, чтобы вы поняли, о чем идет речь:

Всем привет! Давно не писал статьи на любимую тематику и наконец-то созрел на что-то более-менее приличное и стоящее. В этой статье речь пойдет об очень интересной задаче, с которой инженер-разработчик сталкивается чуть ли не каждый день. Предлагаю вам посмотреть, каким образом можно использовать всю мощь и простоту TCL скриптов для проектирования на FPGA. В данной статье описание базируется на ПЛИС фирмы Xilinx, но это не отменяет возможностей TCL скриптов для кристаллов ПЛИС других производителей.


Интересно? Поехали…

Всем привет! Меня зовут Максим, я работаю инженером в одной компании. Фирма делает серверы и другое железо на POWER-архитектуре (какое и почему именно такое — позже расскажут другие), а я пока хочу показать участок системной платы сервера — это моя зона ответственности.

Вообще здесь будет нечто вроде рабочего журнала (worklog-а)— вместе с коллегами будем постить рассказы о зарождении жизни в железках. Сначала про сервер, а дальше и про остальное.


Как сюда лучше всего поставить преобразователи напряжения?

Полагаю, что у большинства аббревиатура КМОП (CMOS) ассоциируется с микросхемами логики и полевыми транзисторами. Для производства СВЧ компонентов в основном используются элементы из групп ///-/V Таблицы Менделеева: GaAs, InP, SiGe. Развивая технологию КНС – Кремний На Сапфире (Si & Al2O3) более 25 лет, компания «Peregrine Semiconductor» создала технологию UltraCMOS 11, которая по показателю Ron*Coff обладает лучшими параметрами, чем доминирующая на рынке десятилетиями технология GaAs.

Толчком к развитию технологии КНС послужила ее повышенная радиационная стойкость, которая необходима для космических (Space) и высоконадежных (Hi-Rel) применений. Так, например, полностью отсутствует «тиристорный эффект» (SEL). Отсутствует и повышенная чувствительность к низким дозам радиации (ELDRS). В настоящий момент такая продукция поставляется через подразделение компании E2V. Фирма «Peregrine Semiconductor» поставляет гражданскую продукцию — в данный момент до 40 ГГц – и продолжает повышать планку!

Господа! Только что на сайте Imagination Technologies вышло исправленное издание бесплатного учебника на русском языке «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера» Дэвида Харриса и Сары Харрис (кстати, они не супруги и вообще не родственники – просто так совпало). Предыдущее издание этого учебника вышло год назад, пост о нем собрал 145,000 просмотров на Хабре, количество скачиваний с британского сайта вызвало у его британских админов подозрение, что их атакуют русские хакеры, а впоследствие команду переводчиков лично благодарили за учебник преподаватели МФТИ, МВТУ им. Баумана, харьковского ХНУРЭ и других университетов.



Книжка содержит «введение во все», доступное способному школьнику или младшему студенту, который после ее прочтения может спроектировать, написать на SystemVerilog или VHDL и реализовать на ПЛИС несложный, но при этом совершенно настоящий конвейерный процессор. Книга написана живым языком и для введения концепций, например конечных автоматов, использует примеры типа:

Статья посвящена актуальной задаче деления тактовых частот, стоящей перед разработчиками широкого спектра цифровых устройств на основе ПЛИС. Предложенные технические решения могут оказаться полезными при проектировании заказных и серийных СБИС. Рассмотрены два примера технической реализации делителей частоты с дробными коэффициентами деления 3:2 и 5:2. Оба варианта делителей описаны в виде поведенческих моделей на языке Verilog, что позволяет реализовать данные функциональные узлы в объёме ПЛИС различных архитектур и производителей.

На форумах по электронике периодически вспоминают о самосинхронных схемах, но очень мало кто понимает, что это вообще такое, какие полезные свойства есть у самосинхронных схем, и какими недостатками они обладают. Краткий текст ниже позволит читателю ознакомиться с азами синтеза простейших самосинхронных схем, и самому попробовать их проектировать.

Господа! Мы с Тимуром Палташевым из AMD в Саннивейл, Калифорния, а также с несколькими соратниками из России, Украины и Казахстана решили спланировать несколько семинаров разных форматов, которые покрывают темы на стыке хардвера и софтвера: цифровая логика, Verilog, правила RTL (Register Transfer Level), введение в микроахитектуру (строение конвейера) процессоров, низкоуровневое программирование на ассемблере, использование микроконтроллеров, особенности чипов для интернета вещей, введение в RTOS-ы, лабы на ПЛИС-ах / FPGA, а также (для части аудитории, которая интересуется производством чипов) физические аспекты проектирования и производства на фабрике (для последнего мы решили привлечь материалы от преподавателя курса в Университете Калифорнии Санта Круз, отделение в Silicon Valley).

Цель этого поста — обсудить кому что нравится на основе детального плана первого из таких семинаров, который будет в Казахстане. Идея данного семинара в том, чтобы пригласить некоторое преподавателей казахстанских вузов и сделать для них обзор, чтобы помочь им сориентироваться, в каких местах можно повысить качество их программ в программировании встроенных систем, электронике, а также затронуть связанные области типа интернета вещей и роботики.

Многие начинающие разработчики не до конца понимают значение таких параметров триггера как время установки (Setup) и удержания (Hold). Про метастабильность и природу этих двух параметров написано достаточно много (https://habrahabr.ru/post/254869/), поэтому сосредоточимся на том, как бороться с нарушениями Setup и Hold в процессе проектирования схем.

В этом году марсоход Opportunity отмечает свое 12-летие на красной планете. Марсоход был высажен 24 января 2004 года и до сих пор продолжает функционировать.

Марсоход «Оппортьюнити» совершил посадку в кратере Игл, на плато Меридиана. В настоящее время Opportunity находится в районе кратера Индевор, тем самым пройдя более 40 км от своего первоначального положения:


NASA/JPL/Cornell University, Maas Digital LLC — photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA04413

Марсоход управляется двумя компьютерами на базе стандарта CompactPCI, спроектированными и построенными инженерами компании BAE Systems.
Когда Opportunity приземлился, команда НАСА думала, что суровый марсианский климат сделает его неработоспособным в течение нескольких месяцев. Запланированный срок работы марсохода был равен примерно 90 суток. Но марсоход, получающий энергию только от солнечных батарей, все еще собирает данные.

Предисловие

Прочитав много увлекательных статей об интересных разработках под FPGA, таких как тетрис, радиопередатчик и другие, я тоже загорелся идеей сделать что-нибудь для души. Для этой цели мной была приобретена камера OV7670 и отладочная плата DE-1 фирмы Terasic с чипом Cyclone II фирмы Altera. Задачу поставил следующую: вывести изображение с камеры на VGA монитор. Для того, чтобы оправдать использование FPGA, я собираюсь сделать это на максимальной для камеры скорости. Должен отметить, что легче понять эту работу помогут знания в области электроники: знания интерфейсов VGA и I2C, представление о SDRAM памяти и т.п.

Всем привет!
В одной из предыдущих статей мой коллега Des333 реализовал фреймбуфер для LCD, работающего на графическом контроллере ILI9341. Однако, его написание потребовало существенного опыта в разработке RTL-кода.

К тому же, не у каждого под рукой есть embedded LCD-дисплей, зато наверняка есть монитор с VGA-входом.Что же делать, если опыта разработки под FPGA мало, но есть SoC, а сделать что-то интересное хочется?

В этой статье мы расскажем, как разработать графический контроллер, имея на руках плату с SoC (Altera Cyclone V), дисплей с VGA и минимальные знания языков HDL (в нашем случае — Verilog).

Для примера будем использовать наши платки, но всё описанное заработает и на других.
Кому интересно, прошу под кат.

Игру жизнь — клеточный автомат уже кажется писали на всех возможных языках программирования.

Меня же интересует технология ПЛИС — и поэтому когда-то я сделал реализацию life для ПЛИС Альтера Cyclone III. Правда поместилось в чип тогда очень мало: всего 32x16 клеток. На таком маленьком поле довольно трудно испытать сложные фигуры.

Сейчас у меня в руках другая плата: тут уже стоит Altera MAX10 с 50-ю тысячами логических элементов. Было интересно, смогу ли я расширить поле хотя бы в 4 раза? В общем задумал сделать хотя бы 64x32.

Результат представлен на этом видео, я называю эту картину: «ружье Госпера убивает самоё себя».

Ниже подробности реализации.

Intel начинает поставки двухчиповой платформы для разработки, состоящей из процессора Xeon E5-2600 v4 (Broadwell) и FPGA Altera Arria 10 — такую информацию озвучила вице-президент Intel Diane Bryant в своей речи на конференции IDF 2016 в Китае. Предполагается, что с помощью подобного гибрида удастся получить 70% прирост производительности при том же энергопотреблении и частоте. Плоды сотрудничества Intel и Altera, которое продолжается далеко не первый год, мы уже видели в лице прототипа платформы 5G — там скрещивались FPGA и Intel Core. И вот теперь — новый дуэт. В планах на будущее — полная интеграция обоих компонентов на одном кристалле. Первыми потребителями гибрида станут крупнейшие облачные сервисы и дата-центры. По прогнозам Intel, к 2020 году до 30% серверов в дата-центрах будут иметь процессоры с FPGA.

Тут уместно упомянуть, что в прошлом году стартовал совместный проект компаний Intel и eASIC по созданию платформы Xeon + ASIC для кастомизации процессоров под конкретные предварительно оговоренные нагрузки. Воистину, больше Xeon'ов, хороших и разных!

Под катом — немного информации о FPGA Altera Arria 10.

Всем привет!

Иногда начинающие разработчики не очень хорошо представляют, какую литературу надо читать для серьезного изучения того или иного языка.

Разработка под FPGA (ПЛИС) — это не просто какой-то язык. Это очень объемная область, с огромным количеством подводных камней и нюансов.

В этой статье вы найдете:

• список тем, которые должен освоить начинающий разработчик под FPGA
• рекомендуемую литературу по каждой из тем
• набор тестовых вопросов и лабораторных работ
• классические ошибки новичков (и советы по исправлению)

Добро пожаловать под кат!

Привет Хабр. Изучение FPGA я начал совсем недавно. Одним из моих проектов, который был направлен на изучения интерфейсов PS/2 и VGA, была игра в Пин-Понг на одного человека. Одна из реализаций которой работает на плате DE0-CV, которую мне любезно предоставил замечательный проект Silicon Russia в рамках конкурса (http://www.silicon-russia.com/2015/12/11/board-giveaway-for-mipsfpga/).

Однажды ко мне попал нерабочий лазерный датчик расстояния Keyence LK-G407. Мало того, что он был нерабочий, так его еще и нельзя было использовать без специального управляющего блока. Но ведь у датчика такие интересные характеристики: измерение расстояния с точностью до единиц микрон, и скорость работы — 50 килоизмерений/с. Так что, чтобы запустить его, придется заметно поковыряться в самом датчике, заодно и ценный опыт получить.

Мне всегда было интересно, как люди делают в играх сложные инженерные конструкции, и всегда хотелось попробовать повторить. Очень давно я увидел ролик на YouTube о том, как один человек построил процессор на редстоуне. И решил попробовать: чем я хуже? Тогда я собрал несколько прототипов отдельных элементов и понял, что эта задача мне не по плечу. К этому времени я немного освоил Verilog. Родилась мысль: почему никто не пытался использовать языки аппаратного синтеза для построения сложных логических схем в minecraft? Чуть углубившись в различные форумы, я не нашел ни одной похожей утилиты, а свой процессор на редстоуне очень хотелось. Пришлось взяться за написание компилятора самому. Что из этого получилось, читайте под катом.