Programmierbare Logik ist eine Möglichkeit, digitale Schaltungen nahezu beliebiger Komplexität von der Digitaluhr über die eigene CPU bis zur Mobilfunk-Basisstation mit einzelnen, preiswerten, integrierten Schaltkreisen aufzubauen.

Die Historie der programmierbaren digitalen Logik reicht von den starren ICs der 74***-Reihe über die schon programmierbaren "Urväter" GAL und PAL zu den heute oft eingesetzten CPLDs zu Hochleistungs-FPGAs mit intergrierter PowerPC-CPU. Heute meint man mit Programmierbarer Logik Bausteine, die in einer Hochsprache wie VHDL oder Verilog beschrieben werden, also CPLDs oder FPGAs.

Obwohl die Entwicklungsarbeit an einem FPGA der an einem Mikrocontroller ähnelt, sind FPGA- und Software-Entwicklung grundverschiedene Lösungsansätze.

[Bearbeiten] Hardwarebeschreibungssprachen und Simulation allgemein

• Übersicht zu VHDL, Verilog, ABEL etc.
• Ein VHDL Simulator für Linux und Windows, auch mit kostenloser Lizenz
• OpenSource VHDL Simulator unter GPL für Linux & Windows
• OpenSource Verilog Simulator unter GPL für Linux & Windows
• Praxistipps zu ModelSim
• GTKWave ist ein Program mit dem man .vcd Signal dumps ansehen kann. Es ist gerade interessant wenn man Simulatoren wie z. B. ghdl oder Icarus Verilog benutzt, die keine eigene GUI haben.

[Bearbeiten] Synthese Digitaler Schaltungen, Electronic Design Automatisation (EDA)

• Allgemeine Beschreibung der Arbeitsweise von Synthesewerkzeugen
• Xilinx ISE Webpack
  • es wird empfohlen, ISE Classic 6.3 mit dem Service Pack 3 zu nutzen (nur Windows, keine Linux-Unterstützung), spart Downloadzeit und Nerven, da die Nachfolgeversionen 7..9 riesig und relativ fehlerträchtig sind (Stand 01/2008)
  • Fehler einkreisen
  • Bugs & Features der einzelnen ISE-Versionen
  • ISE unter Linux
  • ISE Tutorial
• Altera Quartus II
  • Timing mit Quartus II:
• Lattice ispLEVER
• Actel Libero

[Bearbeiten] Beschaltung/Inbetriebnahme/Konfiguration FPGAs

[Bearbeiten] Konfiguration allgemein

• Kopierschutz des FPGA Konfigurationsspeichers

[Bearbeiten] Konfiguration (Download) Xilinx

• Fehler bei Konfiguration: "*.mask not found"
• Spannung ROM/FPGA Spartan3
• USB Programmierkabel unter Linux
• Spartan2 Konfiguration per JTAG beschalten
• Selbstbau Programmierkabel
• Parallel Cable III, verbesserte Version, für alle Xilinxbausteine
• Selbstbau USB Programmierkabel - Xilinx DLC9G clone

[Bearbeiten] Konfiguration Altera

• Selbstbau Programmierkabel

[Bearbeiten] Beschaltung allgemein

• Stromaufnahme von FPGAs

[Bearbeiten] Beschaltung Xilinx

• Spannungsregler für Spartan3
• Unterschiede Spartan3/3E
• XC95xxx CPLD: Beschaltung Quarz/Oszillator
• Probleme beim Programmieren XC95xxx
• Spartan2 Programmierfehler durch falsches PowerUp

[Bearbeiten] FPGA/CPLD Aufbau und Funktion

• CPLD
• FPGA

[Bearbeiten] Xilinx-FPGA Designs

• MicroBlaze max. Taktfrequenz und Leistung
• MicroBlaze Timingprobleme

[Bearbeiten] Entwicklungsboards

• FPGA-Evalboards verschiedener Hersteller

• Kleines CPLD Experimentiersystem im Selbstbau [1]

• Scalable FPGA Board

[Bearbeiten] Bücher/Links

• Tutorials, Beispieldesigns, Makefiles -> eine Fundgrube! (alter Link)
• Beispielcores, Application Notes zu UART,LCD,PWM,Quiz zu VHDL
• Nette Monthly VHDL Columne
• Nette kleine Projekte von RS232, I2C, 10BaseT, PCI, bis Oszilloskope
• Dokumente über Verilog und System Verilog
  • http://www.sunburst-design.com/papers/
  • http://www.sutherland-hdl.com/papers.html
• VHDL Kurzanleitung und Anleitung zur Synthese/Optimierung - Link geht nicht
• Quine Mc Cluskey vereinfacht Digitalschaltungen analog dem Verfahren der Karnaugh-Veith-Diagramme (>Wikipedia). Durch Einsatz des numerischen Quine und Mc Cluskey Verfahrens (>Wikipedia) können Schaltungen mit maximal 16 Eingängen und Ausgängen bearbeitet werden. Das Resultat der Berechnung kann als Schema, Tabelle oder Formel ausgegeben werden. (98/2000/XP/(Vista?), Freeware)

[Bearbeiten] Editoren

Immer wieder wird hier nach einem guten VHDL Editor gefragt. Zu Empfehlen ist der Crimson Editor, wer etwas mehr Power mag (allerdings auch mehr Einarbeitungszeit) nimmt Emacs. Emacs gibt es für Linux, Unix, und auch für Windows. Sehr empfehlen kann ich noch die ECB Erweiterung. Unter Debian GNU Linux ist Emacs und ECB enthalten! Emacs ist sehr mächtig, leider ist die Lernkurve anfangs sehr flach. Hier gibt es ein eBook zu Emacs.

[Bearbeiten] Forum

• Bereich FPGA, VHDL & Co. auf mikrocontroller.net

[Bearbeiten] Artikel aus der Kategorie FPGA & Co.

Audio-DSP mit Spartan 3-FPGA • Boundary scan • CPLD • Digilent Nexys • FPGA • FPGA Quartus IDE • FPGA Soft Core • FPGA/CPLD Toolchain • Hardwarebeschreibungssprachen • Impact mask • JTAG • Low Cost FPGA Konfiguration • MicroBlaze Takt • MiniLA • ModelSim • Programmierbare Logik • Rechnen in VHDL • Reset für FPGA/CPLD • T51-Core • TTL74185 • Taktung FPGA/CPLD • UCF-Dateien • VHDL • VHDL Flankenerkennung • VHDL Schnipsel • VHDL Testbench • VHDL schnipsel count slice • VHDL schnipsel or vectorbits • Verilog • Xilinx ISE • Xilinx ISE Linux • Xilinx ISE Tutorial • Xilinx ISE: Hinweise zu Versionen • Xilinx USB-JTAG-Adapter • Xilinx timing constraints • ZTEX USB- und USB-FPGA-Module