FPGA *

По воле судьбы я занимаюсь несколько лет верификацией конфигураций ПЛИС. И с самого начала меня поражало малочисленность информации по данному вопросу.

Если не все, то многие здесь слышали про ПЛИС. Возможно некоторые даже плотно с ними работали, но, думаю, с верификацией проектов на ПЛИС сталкивалось намного меньше людей. Сегодня я расскажу о процессе верификации.

Недавно я увидел проект генератора сигналов на микроконтроллере AVR. Принцип генерации — DDS, на базе библиотеки Jesper максимальная частота — 65534 Гц (и до 8 МГц HS выход с меандром). И тут я подумал, что генератор — отличная задача, где ПЛИС сможет показать себя в лучшем виде. В качестве спортивного интереса я решил повторить проект на ПЛИС, при этом по срокам уложиться в два выходных дня, а параметры получить не строго определенные, а максимально возможные. Что из этого получилось, можно узнать под катом

Недавно я все-таки сделал свой первый шаг к ПЛИС и призвал вас за собой. Мое фанатическое увлечение ПЛИС и идея о том, что ПЛИС является лучшей платформой для создания любых устройств приобрела религиозный характер. Моя секта ПЛИСоводов проповедует полный отказ от микроконтроллеров, а особо экстремистская ветвь проповедует отказ не только от софт процессоров, но и вообще от последовательных вычислений!

Как всегда, постижению истин помогло решение реальных задач. В сегодняшней проповеди я хотел бы рассказать об испытаниях, которые выпадают на долю молодого ПЛИСовода. Преодолевая испытания мы постигаем истину. Но остаются вопросы, на которые я не нашел ответов. Поэтому я бы очень хотел, чтобы братья-хабровчане — ПЛИСоводы с опытом, поучаствовали в обсуждении, протянули руку помощи своим младшим собратьям.

Эта статья для новичков. В ней я опишу типичные проблемы, вопросы, заблуждения, ошибки, которые могут появиться в самом начале обучения (потому что они появились у меня). Однако, контекст статьи ограничен тем, что разработка ведется на ПЛИС от Altera в среде Quartus на языке Verilog.

День добрый! В прошлой статье я описывал, как «поднять» с нуля SoC от Altera.
Мы остановились на том, что измерили пропускную способность между CPU и FPGA, когда копирование выполняется процессором.

В этом раз мы пойдем немного дальше и реализуем примитивный DMA в FPGA.
Кому интересно — добро пожаловать под кат.

Удивительный факт, но многие студенты, успешно прошедшие курс цифровой электроники, остаются в неведении о таком явлении, как метастабильность (либо считают его столь малозначимым, что примерно через 2 дня после экзамена напрочь забывают). Между тем, сбои в работе устройства, вызванные метастабильностью диагностируются крайне трудно. Если вы узнали себя в таком студенте, и если вы хоть как-то связаны с разработками на базе цифровых микросхем — крайне рекомендую к прочтению данный текст. Возможно, что потратив 10 минут сейчас вы сэкономите многие дни, проведенные за отладкой в будущем.

Ещё во время обучения в ВУЗе, проектируя различные тестовые безделушки и выполняя лабораторные работы по цифровой схемотехнике, я попадал в ситуации, когда вроде бы корректный несколько раз перепроверенный проект отказывается работать «в железе». В то время, на заре изучения программируемой логики, мне как-то очень редко доводилось добираться до последних пунктов Design Flow, в чем, вероятно, и крылась беда. Если я нечаянным щелчком мыши открывал Timing Analyzer, то после нескольких секунд беглого просмотра становилось скучно, и я возвращался к издевательствам над отладочной платой и сочинял новые безумства на VHDL.

Когда подошло время более-менее адекватных и серьёзных проектов, проблем стало больше, соответственно, я начал интенсивнее использовать гугл и искать ответы на свои вопросы. Тут мне всё чаще стали попадаться такие страшные словосочетания, как “timing analysis” и “design constraints”, когда я почитал и немного вникнул, пришло осознание того, что я упустил что-то очень важное. Сначала я панически боялся этих неведомых констрейнов, и ведь без них успешно работали первые проекты, благо частота там была не больше пары десятков МГц. Но когда речь зашла о более высоких частотах и более сложных проектах, здесь уже не обойтись без тщательного временного анализа и оптимизации.

Каким образом повысить количество российских инженеров, которые были бы знакомы и с разработкой хардвера, и с разработкой софтвера, и могли бы строить системы, в которых часть функциональности находится в специализированном железе, а часть — в программном обеспечении, с соблюдением баланса между ними?

Для этого вовсе не обязательно выбрасывать несуразные деньги а-ля сделка Сколкова и MIT.

Есть масса дешевых и эффективных мер по апгрейду российской образовательной системы. Одна из них — широко ввести практические классы ПЛИС / ППВМ / FPGA среди старших школьников и студентов. Это то, на чем учатся и инженеры, которые потом разрабатывают микросхемы внутри Apple iPhone в Купертино, Калифорния.

Привет всем!

Прочитав статью «Делаем тетрис под FPGA», я вспомнил, что у меня завалялся похожий проект, который я когда-то использовал для своеобразного предложения «руки и сердца» своей девушке.

А почему бы не сделать нечто подобное самому?

Откопав исходники, возобновил утерянные знания и решил на базе старого проекта на скорую руку написать простую версию игры «Сапёр» на старенькой ПЛИС Spartan3E. Собственно, о реализации игры «Сапёр» на уровне логических вентилей и основных особенностях разработки на FPGA фирмы Xilinx и пойдет речь в данной статье.

Рад сообщить, что реверс-инжениринг КР580ВМ80А полностью завершен. Получена полная принципиальная схема и Verilog-модель. В невероятно короткие сроки схему восстановил Vslav 1801BM1 (1801ВМ1@gmail.com).

Оказалось, в КР580ВМ80А ровно 4758 транзисторов (а не 6000 или 4500, как иногда ошибочно упоминают).

Топология КР580ВМ80А похожа, но не идентична i8080. Тем не менее, отличий в реализации опкодов КР580ВМ80А не было обнаружено.

Verilog-модель успешно прошла зубодробительный тест качества симуляции и как Verilog-модель, и как FPGA заменяя реальный КР580ВМ80А в "Специалисте".

Файлы: Главная модель Verilog, схема, Полный пакет файлов.

Всем привет!

На этих долгих новогодних выходных я задался вопросом: насколько легко написать какую-то простенькую игрушку на FPGA с выводом на дисплей и управлением с клавиатуры. Так родилась еще одна реализация тетриса на ПЛИС: yafpgatetris.


Конечно, игры на FPGA делаются больше для фана и обучения, чем для каких-то реальных “продакшен” задач, да и от “разработки” игр я очень далек, можно сказать, для меня это новый опыт.


Если интересно, как можно запускать игру без операционной системы, реализуя её на самом низком уровне, с помощью триггеров и комбинационной логики, добро пожаловать под кат.

Ранее я уже писал про самодельный SDR приемник, сделанный на базе отладочной платы DE0-nano. Как и большинство других SDR приемников, он не был способен работать без подключения к компьютеру. При этом в использованной ПЛИС оставалось еще большое количество неиспользованных ресурсов, так что я решил сделать приемник полностью автономным.
О том, как же работает весь SDR приемник целиком, и как его реализовать — далее.

К моему удивлению на «Хабре» я не нашёл ни одной статьи, посвящённой DSP Builder’у (может, плохо искал?). А странно, ибо DSP Builder – это почти незамеченная никем настоящая революция в области ПЛИСостроения. На мой взгляд, такая ситуация создалась по двум причинам.

Всем привет!

Многим известно, что во всех современных процессорах есть вычислительный конвейер. Бытует заблуждение, что конвейер — это какая-то фишка процессоров, а в чипах для других приложений (к примеру, сетевых) этого нет. На самом деле конвейеризация (или pipelining) — это ключ к созданию высокопроизводительных приложений на базе ASIC/FPGA.

Очень часто для достижения высокой производительности выбирают такие алгоритмы, которые легко конвейеризируются в чипе. Если интересно узнать о низкоуровневых подробностях, добро пожаловать под кат!

Ты ждал знак? Вот он!

Много лет я не решался начать программировать ПЛИС, потому что это сложно, дорого и больно (как мне казалось). Но хорошо, когда есть друзья, которые помогают сделать первый шаг. И теперь я не понимаю одного — ПОЧЕМУ Я ЖДАЛ ТАК ДОЛГО?

Сейчас я помогу сделать первый шаг и тебе!

На днях ко мне в руки попала EBV SoCrates Evaluation Board. В двух словах — это плата с SoC от фирмы Altera, на борту которой есть двухъядерный ARM и FPGA Cyclone V.

ARM и FPGA на одном чипе — это должно быть очень интересно! Но для начала всё это добро нужно «поднять».
Об этом процессе я и поведаю в данной статье.

Если вам в руки попала такая или подобная плата и вы не до конца уверены, что же с ней нужно делать. Если вы всегда думали, что FPGA — это что-то сложное и непонятно, как к этому подступиться. Или вы просто любопытный инженер. Тогда заходите. Мы всем рады.

А в качестве маленького бонуса измерим пропускную способность между CPU и FPGA.

Всем привет!

Многие специалисты знают, что топовое сетевое оборудование использует специальные чипы для обработки трафика. Я принимаю участие в разработке таких молотилок и хочу поделиться своим опытом в создании таких высокопроизводительных девайсов (со интерфейсами 10/40/100G Ethernet).

Для создания нового канала сетевики чаще всего берут оптику, пару SFP+ модулей, втыкают их в девайсы: лампочки радостно загораются, пакеты начинают приходить: чип начинает их передавать получателям. Но как чип получает пакеты из среды передачи? Если интересно, то добро пожаловать под кат.

Доброго времени суток, уважаемые хабравчане.

На самом деле я инженер-радиофизик и программирование ПЛИС не является моей непосредственной деятельностью, но в один момент понадобилось написать программу для синхронизации нескольких осцилографических модулей. Пришлось осваивать эту науку. О том, какие у меня возникли с этим проблемы, под катом.

В этой статье я расскажу о том, как на базе отладочной платы DE0-nano сделать достаточно простой КВ SDR приёмник.
Пример принимаемых сигналов:

Здравствуйте!
В этой статье я хочу рассказать о своём опыте изучения разработки на ПЛИС и познакомить со своим проектом — генератором видео по формуле.

Цель поста

Я программист С++, профессионально занимаюсь разработкой и сопровождением системного софта. Около двух лет тому назад у меня возникло желание разнообразить свой опыт за счёт изучения схемотехники, точнее программирования ПЛИС с использованием языка Verilog. Далее я расскажу, что из этого вышло.

Цель работы

Направить вычислительную мощь ПЛИС на нужды генеративного искусства: порождать в реальном времени потоковое видео по сложной формуле в высоком разрешении, с высоким фрейм-рейтом. В качестве фронтэнда выбран IBNIZ, — язык описания формул для генерации демо, разработанный камрадом viznut в качестве виртуальной платформы для демосцены. Ранее я реализовывал на ПЛИС, на платформе "Марсоход", другую его находку.

Не так давно я спрашивал о механизме опроса PCI-устройств. После я устроился на работу, доделал тестовое задание, а спрашивал я именно о нем, и благополучно забыл о нем. Но недавно выдали новый проект и пришлось все вспомнить, заодно и решил написать сюда.

Транзакций на шине PCI достаточно много, в данном топике будет описаны только следующие:

• Конфигурационные транзакции
• Транзакции ввода/вывода
• Транзакции обращения к памяти