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Forum: FPGA, VHDL & Co. Die Probleme eines Einsteigers: Boardwahl & Co


Autor: Jan K. (madengineer)
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Hallo zusammen,
ich möchte in die FPGA-Welt einsteigen, da mir die guten alten AVRs zu 
langsam werden.

Habe schon länger mit dem Gedanken gespielt mich mit dieser 
interessanten Technologie zu befassen.
Als "Killer-Applikation" habe ich die Vision eines RGB LED-Display vor 
Augen. Aber aller Anfang ist schwer Und nun habe da ein paar Fragen...

Als erstes geht es um die Frage Altera vs Xillinx. Ich denke generell 
werden da wohl die Leistungen nicht weit auseinandergehen.


Dann geht es um die Wahl des Starter Kits.

Also folgendes sollte das Board haben:
*Viele IOs auf auf 2,54 Pinheadern, damit ich die Signale schön auf 
Lochraster weiterleiten kann.
*Eine ordentliche Zahl an Tastern, Schaltern und IOs für die ersten 
Gehversuche
*VGA, PS2 und Co sind auch nett für spätere Experimente
*USB JTAG, wenn möglich natürlich mit an Board (mein Rechner hat keine 
parallele Schnittstelle mehr)
*Softcores sind ne tolle Sache, da ich ja aus der µC Ecke komme

Im Labor (www.das-labor.org) bin ich auf das Altera DE1 Kit aufmerksam 
gemacht worden:
http://www.terasic.com.tw/cgi-bin/page/archive.pl?...

Das Board hat viel Hardware dabei, wobei ich den Audioteil gar nicht 
bräuchte.
Aber in ein paar Details habe ich mich verliebt, wie zum Beispiel der 
eingebaute USB-JTAG, den VGA Ausgang und die 40pin Stecker (IDE-Kabel 
kompartibel)...
Nur der Versand nach D ist mit über 50$ doch ETWAS happig ;-)

Auch der NIOS Softcore sieht sehr vielversprechend aus... Doch auch hier 
sehe ich noch zuviele Fragezeichen..
Die Altera Videotutorials sehen echt super aus und machen Lust auf mehr:
Tolle IDE, mit dem System Builder, dem Komponentensystem, der 
Programmierumgebung.

Ich Frage mich nur wo da der Haken ist!
Ich vermute mal, dass dieser bei den Lizenzen liegt.
Also der Hardware Acceleration Teil ist nur zahlenden Kunden 
vorbehalten, soviel habe ich schon gelesen. Nur als armer Student habe 
ich nicht mal ebend den k€ für dieses nette Spielzeug über;-)
Aber darauf kann ich verzichten...

Hat da vielleicht jemand schon mit Erfahrungen gemacht?


Für sonstige Tipps zum hoffentlich erfolgreichen Einstieg wäre ich 
dankbar.
Zum Beispiel gute Literatur, sonstige Ideen für Starter Kits oder 
Softcores mit guter Entwicklungsunterstützung...


Gruß
Jan

Autor: Maik Fox (sabuty) Benutzerseite
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Jan Kossowski schrieb:
> Für sonstige Tipps zum hoffentlich erfolgreichen Einstieg wäre ich
> dankbar.
> Zum Beispiel gute Literatur, sonstige Ideen für Starter Kits oder
> Softcores mit guter Entwicklungsunterstützung...

Digilent http://www.digilentinc.com/ baut noch interessante Boards. Zum 
Beispiel das Nexys2 mit Spartan3E. Ausstattungsmäßig vergleichbar mit 
dem Terasic.

Zum Nexys2 gibt es ein passendes Breadboard für den "großen" Anschluss 
auf dem Board, aber auch so sind einige IOs an Stiftleisten ("PMOD") 
zugänglich.

Auf dem Spartan3 sollte ansich auch der MicroBlaze oder PicoBlaze Core 
von Xilinx laufen, aber damit habe ich noch keine Erfahrung. Mein Nexys2 
kommt erst Mitte August ;)

In der EU bekommt man die Boards zB von Trenz Elektronik oder von 
Digilent Rumänien http://digilent.ro/ ohne die Einfuhrumsatzsteuer / 
Zoll / Versandkostenproblematik.

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Maik F. schrieb:
> Auf dem Spartan3 sollte ansich auch der MicroBlaze oder PicoBlaze Core
> von Xilinx laufen, aber damit habe ich noch keine Erfahrung. Mein Nexys2
> kommt erst Mitte August ;)
PicoBlaze ja MicroBlaze bei Spartan3A auch ja aber nur mit EDK Lizenz 
(ist aber beim Nios-II auch so)...

Ansosnten hatten wir gerade ein paar Threads weiter unten schon ein paar 
"Einsteiger sucht Board" Threads ;)

Autor: Jens (Gast)
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@Jan:

Ich hätte ein DE1-Board abzugeben. Es war nur zweimal eher zu
Demozwecken mit dem mitgelieferten Beispieldesign in Betrieb und
lag sonst nur rum. Bei Interesse hast kannst Du mir eine PM
schicken (meyerj at gmx de).

Jens

Autor: Jan K. (madengineer)
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Hallo zusammen,
ersteinmal ein Danke für eure Antworten.

@Maik:
Danke für den Tipp mit Digilent Ro und Trenz.
Beim Digilent Board ggefällt mir der 100polige Stecker nicht, aber bis 
gerade hab ich noch nichts von den Breadborads gesehen.
Das PMOD System ist auch ne ganz nette Idee mit den 4 IO + Versorgung.
Aber Kopfschmerzen bereitet mir da die Programmiersoftware die nicht soo 
toll sein soll. Wobei ich das auch nur gehört habe und nicht selber 
testen konnte.

Lässt sich der Adapter mit Software in die Xilinx IDE integrieren?

Achja Schade, dass du dein Board noch nich hast ;-)



@Läubi:
Kennst du dich da mit den Lizenzen mehr aus?
Sprich was kann ich ohne gleich k€'s latzen zu müssen mit den 
hauseigenen Cores machen?

@Jens: Sie haben Post


Jan

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Jan Kossowski schrieb:
> @Läubi:
> Kennst du dich da mit den Lizenzen mehr aus?
> Sprich was kann ich ohne gleich k€ latzen zu müssen mit den hauseigenen
> Cores machen?
PicoBlaze (8-Bit) = Kostenfrei auf Xilinx Device
MicroBlaze/Nios-II = Lizenz gibts zum EDK dazu für den Einsatz auf 
beliebigen Xilinx FPGA, gleiches gilt für Altera. Kostetn aber auch nen 
Stück. Beide bieten eine Testversion für 30 Tage oder so an.

Ich hab mal mit dem MicroBlaze/Nios bei meiner Diplomarbeit gearbeitet 
ist schon recht mächtig so ein Core aber ich sag mal für den Anfang 
braucht mans nicht. Vorteil am EDK ist halt man kann sich sein Design 
incl Software mehr oder weniger Zusammenstellen lassen dafür ist die 
Einarbeitung natürlich wenn man mal was auserhalb der Wizards machen 
will größer. Programierung dann in C.

Zur zeit spiel ich etwas mit dem PicoBlaze ist super einfach gestrickt, 
man muß halt seine HW selber dranverdrahten aber für einfache Sachen 
durchaus zu gebrauchen und schnell Einsatzbereit. Programmiert wird der 
in ASM compiler gibt es "dazu". Als Doku gibt es einmal das PicoBlaze 
Handbuch + einiger Programbeispiele bei diversen DevBoards.

Natürlich gibts auch von opencores verschiedene Softcores, die hab ich 
aber bisher nicht ausprobiert, das ist mir da zu undurchsichtig ;)

Autor: Jan K. (madengineer)
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Joa Assembler ist zwar ganz nett, aber bin mittlerweile C verwöhnt, von 
daher wäre es nicht schlecht, wenn man den Luxus auch später hätte.

Das mit den Opencores habe ich auch schon gesehen, aber das ist noch 
ferne Zukunftsmusik. Erstmal die Grundlagen lernen und dann immer weiter 
steigern...
Vielleicht werde ich da auch irgendwann mal durchsteigen. Aber im Moment 
hapert es ganz am Anfang bei mir.
Die DevKits von Altera habe ich gesehen, die liegen bei nem halbem k€ 
;-)
Werd ma versuchen bei Altera direkt anzufragen, da die ja direkt n 
University Programm haben. Vielleicht gibts da auch ne Studentenlizenz 
oder sowas ;-)

Autor: Kest (Gast)
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Ein Altera DE1 ist von Farnell für 180,- zu haben.

Wenn Du nichts "permanent" flashen möchtest, also der USB-Jtag immer an 
ist, brauchst Du bei Altera (NIOS) keine Lizenz -- so lange Jtag steckt, 
kannst Du damit arbeiten. Eine NIOS Lizenz kostet jährlich 400$, dann 
kannst Du auch die Programmierfiles generieren, die Du dann "flashen" 
kannst, aber wie gesagt, brauchst Du gar nicht.

Grüße,
Kest

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Jan Kossowski schrieb:
> Joa Assembler ist zwar ganz nett, aber bin mittlerweile C verwöhnt, von
> daher wäre es nicht schlecht, wenn man den Luxus auch später hätte.
Naja Luxus Kostet halt ;)
Ansosnten finde ich wenn man schon mit FPGA arbeitet will man ja meist 
eh viele funktionen in HW auslagern und dann bleibt nichtmehr so viel zu 
programieren übrig.

Kest schrieb:
> Wenn Du nichts "permanent" flashen möchtest, also der USB-Jtag immer an
> ist, brauchst Du bei Altera (NIOS) keine Lizenz
Hm... nen RGB Display (vermutlich über mehrere Boards verteilt) und für 
jedes dan ein PC+JTAG? ;P

> Die DevKits von Altera habe ich gesehen, die liegen bei nem halbem k€
Die Teureren ab etwa 900€ enthalten meist alerdings schon eine 
Jahreslizenz des EDK incl Nios/MicroBlaze.
--> http://www.xilinx.com/tools/microblaze.htm
--> http://www.altera.com/products/ip/processors/nios2...

Autor: Kest (Gast)
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@ Läubi .. (laeubi):

mehrere Boards? Dafür reicht ein FPGA/Board. Außerdem muss man ja nicht 
unbedingt NIOS nehmen, sondern irgendwas anderes.

Grüße,
Kest

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Kest schrieb:
> mehrere Boards? Dafür reicht ein FPGA/Board. Außerdem muss man ja nicht
> unbedingt NIOS nehmen, sondern irgendwas anderes.
Naja bei 10x10 Pixeln vieleicht aber wie siehts mit 200x200 oder 800x600 
aus? (nicht ganz ernst gemeint) :)

Autor: Jan Kossowski (Gast)
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Das mit dem permanent flashen für einen Stand-alone betrieb wäre schon 
nicht schlecht.
Der Soft würde später die Highlevel Aufgaben wie Kommunikation und 
Animationen übernehmen, von daher der Wunsch nach C...

Das mit dem begrenzten Lizenzen habe ich schon bei Atmel für deren FPGA 
plus AVR Chip gesehen, nur da sind es nur drei Monate, aber das Teil 
wäre schon am optimalsten. Aber der Lizenzkram war da das Killkriterium. 
Ausserdem ist da so gut wie keine Community zu vorhanden. Ist halt den 
proffessionellen Anwender vorbehalten.

Um nochmal aufs Display zurück zu kommen, soll ein FPGA sein, der die 
LED-Daten dann in serieller Form rausschiebt, um viele STP24DP05 von ST 
anzusteuern.
Als erste Stufe ist 8x8x3 geplant, später wird es dann auf 16x16x3 und 
so weiter erweitert. Je nach dem wie groß ich es noch haben möchte und 
was das Budget hergibt...

Gruß
Jan

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> ... bei Atmel für deren FPGA plus AVR Chip ...
Das Dingens ist ein uralter Zombie  :-o

Von der Atmel HP:
FPSLIC devices combine 5K to 40K gates of Atmel's patented AT40K FPGA
Diese Logikdichte ist bei anderen Herstellern die absolut unterste 
Einstiegsklasse oder schon gar nicht mehr zu haben...

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Jan Kossowski schrieb:
> LED-Daten dann in serieller Form rausschiebt, um viele STP24DP05 von ST
Was können die was der FPGA nicht auch kann?

> Der Soft würde später die Highlevel Aufgaben wie Kommunikation und
> Animationen übernehmen, von daher der Wunsch nach C...
Es gibt auch AVR Cores für den FPGA wie ausgereift die sind weiß ich 
allerdings nicht...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>> STP24DP05 von ST
> Was können die was der FPGA nicht auch kann?
1) Die können Analog...
2) Sie sind ressourceneffizienter, weil keine unnötige Harware verbaut
   ist. Der Wirkungsgrad (Silizium-Ausnutzung) eines FPGA ist oft
   erschreckend niedrig...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Lothar Miller (lkmiller)

>1) Die können Analog...

naja, die analogen FPGAs haben na nicht wirklich viel zzu bieten. Der 
markt reisst sich nicht um die.

>2) Sie sind ressourceneffizienter, weil keine unnötige Harware verbaut
>   ist.

In der Theorie vielleicht.

> Der Wirkungsgrad (Silizium-Ausnutzung) eines FPGA ist oft
>   erschreckend niedrig...

Praktisch ist dieser Dinosaurier schon lange weg vom Fenster. Kleinere, 
neuere Prozesse machen das dreimal wett. Von den Features wie BRAM, DLLs 
etc. ganz zu schweigen.

MFG
Falk

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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@ Falk Brunner
Du sprichst in Rätseln...
Es ging original um die PWM-LED-Treiber
>>> STP24DP05 von ST
verglichen mit FPGAs     ;-)

BTW:
Richtig sinnvolle analoge FPGAs hat m.E. bestenfalls ACTEL mit dem 
eingebauten Komparator und AD-Wandler. Aber leider kann der nur 12 
Bit...

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