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Forum: FPGA, VHDL & Co. FPGA-Fragen eines Einsteigers


Autor: Gast (Gast)
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Guten morgen zusammen.

In einem halben Jahr beginne ich mit meiner Diplomarbeit. Was mich stark 
interessieren würde, wäre eine Themenstellung aus dem Bereich FPGA. Das 
Thema ist noch nicht festgelegt, mir geht es darum mich vorher erst mal 
entsprechend zu informieren.

Wie man hier lesen kann, gibt es zwischen Verilog und VHDL einen 
ähnlichen Glaubenskrieg wie bei C# und C++. Daher will ich hier nicht 
unbedingt eine ausführliche Diskussion darüber beginnen. Trotzdem eine 
Frage dazu:

Kann man sagen, dass sich eine der beiden Sprachen besser oder 
schlechter für eine Diplomarbeit eignet? Hier sehe ich aus meiner Sicht 
ganz speziell 3 offene Fragen: Mit welcher der beiden Sprachen kommt man 
schneller zum Ziel? In welche kann man sich schneller einarbeiten? Und 
auch recht wichtig: Gibt es für beide Sprachen Entwicklungsumgebungen 
auf OpenSource-Basis oder Versionen welchen für Studenten kostenfrei 
sind?


Wo wäre ein guter Einstiegspunkt in die FPGA-Welt? Welche Tipps würdet 
ihr einem FPGA-Einsteiger mit auf den Weg geben?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Trotzdem eine Frage dazu:
Eine?  :-o

> Mit welcher der beiden Sprachen kommt man schneller zum Ziel?
Das kommt auf das Ziel an...
Ich zumindest komme mit VHDL schneller ans Ziel ;-)

> In welche kann man sich schneller einarbeiten?
Drehen wir die frage rum, dann wird ein Schuh daraus:
Mit welcher Sprache finde ich eher jemanden, der mir helfen kann?
Für VHDL findest du (hier in Deutschland) eher jemanden, der das Problem 
auch schon hatte, und dir Fehler aufzeigen kann.

> Und auch recht wichtig: Gibt es für beide Sprachen Entwicklungsumgebungen
> auf OpenSource-Basis oder Versionen welchen für Studenten kostenfrei
> sind?
Jeder FPGA-Hersteller gibt dir recht umfangreiche Entwicklungstools für 
umsonst. Damit kannst du sowohl in VHDL wie auch Verilog beschreiben.

> Wo wäre ein guter Einstiegspunkt in die FPGA-Welt? Welche Tipps würdet
> ihr einem FPGA-Einsteiger mit auf den Weg geben?
Kauf dir (jetzt sofort) ein fertiges FPGA-Board und mach das 
Anfängerprogramm beginnend vom Zähler über das Lauflicht, die serielle 
Schnittstelle und der VGA-Ansteuerung durch. Dann ist ein halbes Jahr 
vorbei und deine Diplomarbeit beginnt.

Autor: Gast (Gast)
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> Kauf dir (jetzt sofort) ein fertiges FPGA-Board

Welches würdest du empfehlen und was kostet sowas?



> und mach das
> Anfängerprogramm beginnend vom Zähler über das Lauflicht, die serielle
> Schnittstelle und der VGA-Ansteuerung durch. Dann ist ein halbes Jahr
> vorbei und deine Diplomarbeit beginnt.

Wie hoch schätzt du den Zeitaufwand dafür ein?

Autor: Richard U. (ronw)
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Unsinn!

Wenn du dich wirklich für deinen Diplomarbeit vorbereiten willst dann 
geh zum entsprechenden Institut, wo du auch die Arbeit aus diesem 
Bereich schreiben willst und rede mit den Assistenten! Nur dann erfährst 
du, was dort genutzt wird. Vielleicht bekommst du ja auch die 
Gelegenheit dich direkt dort einzuarbeiten, so dass du nichtmal teure 
Hardware kaufen musst.

Autor: Boris M. (borism)
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> Welches würdest du empfehlen und was kostet sowas?

Diese Frage ist schwer zu beantworten. Ich würde am Anfang eines nehmen, 
wo viel zum ausprobieren drauf ist. Wenn ich mich entscheiden müsste 
würde meine Wahl wohl auf das NEXYS2 von Digilent fallen (1200k 
Version). Für nen Studenten für 112,50 Euro und das Webpack gib es 
gratis bei Xilinx.
http://shop.trenz-electronic.de/catalog/default.ph...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Gast schrieb:
>> Kauf dir (jetzt sofort) ein fertiges FPGA-Board
> Welches würdest du empfehlen und was kostet sowas?
Spartan 3 Evalboards von Digilent/Xilinx sind den Preis wert. Ich würde 
für den Anfang das hier vorschlagen:
http://shop.trenz-electronic.de/catalog/product_in...
Das daraus verbaute SRAM ist einfacher anzusteuern als die DRAMs auf den 
anderen Boards. Der Wiederverkaufswert ist relativ stabil, wenn das 
Board nicht mehr ausreicht, kannst du so ohne großen Wertverlust 
upgraden auf eines der anderen ;-)

>> und mach das Anfängerprogramm beginnend vom Zähler ...
> Wie hoch schätzt du den Zeitaufwand dafür ein?
Wie gesagt: wenn du dich intensiv damit beschäftigst, kannst du nach 
einem halben Jahr was sinnvolles richtig machen. Dann hast du die 
nötigen Fehler selbst durchgemacht, verschiedene Beschreibungsarten 
ausprobiert und vielleicht schon was real funktionierendes aufgebaut.
Niemals würde ich eine Diplomarbeit unbedarft auf einem komplett neuen 
Gebiet anfangen. Das ist deine Abschlussarbeit und daran soll ja 
schiesslich deine Studienleistung (mit-)bewertet werden. Wenn die dann 
aussieht, dass jeder sagt: funktioniert zwar, sieht aber grauenhaft aus, 
dann ist das keine Werbung für deine Leistungen.

@  Richard W.
> Unsinn!
Schön, wenn man eine gefestigte kompakte Meinung hat  :-o
> Vielleicht bekommst du ja auch die Gelegenheit dich direkt dort
> einzuarbeiten, so dass du nichtmal teure Hardware kaufen musst.
Ich möchte die Hardware zu Hause, um auch am Wochenende lernen zu 
können. Und 150 Euro sind (wenn wir mal ehrlich zu uns selber sind) 
nicht wirklich "teuer". Eine versiebte Diplomarbeit ist teurer und steht 
lebenslang im Lebenslauf...

Autor: Boris M. (borism)
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> Unsinn!
>
> Wenn du dich wirklich für deinen Diplomarbeit vorbereiten willst dann
> geh zum entsprechenden Institut, wo du auch die Arbeit ...

Unsinn nur wenn er schon weiss wo er die Dipl.-Arbeit machen will!

Zum Eval-Board nochmal... Mit was für einem PC will du denn daheim üben? 
-> Du muss das Board ja auch programmieren können. Bei dem von Lothar 
Miller empfohlenem Board brauchst du einen Druckerport. Falls du "nur" 
USB hast, bräuchtest du noch ein Platform Cable USB II oder ähnliches. 
Manche Boards lassen sich aber auch direkt über USB programmieren.

Als Einsteiger-Buch würde ich Dir VHDL-Synthese von Reichardt & Schwarz 
empfehlen. ISBN: 978-3-486-58987-0 (Es gibt aber auch andere gute 
Bücher, geh halt mal in die Bibliothek.)

Autor: Richard U. (ronw)
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> Ich möchte die Hardware zu Hause, um auch am Wochenende lernen zu
> können. Und 150 Euro sind (wenn wir mal ehrlich zu uns selber sind)
> nicht wirklich "teuer". Eine versiebte Diplomarbeit ist teurer und steht
> lebenslang im Lebenslauf...

Und genau deswegen macht es wenig Sinn sich blind auf etwas festzulegen, 
um dann in ein paar Monaten festzustellen, dass in der Diplomarbeit 
etwas Anderes genutzt werden soll, weil der Lehrstuhl es so will. 
Natürlich sind die Grundlagen für VHDL und Verilog gleich, aber es war 
ja nun gerade nach Tipps für die Vorbereitung für eine DA gefragt und da 
bringt es meiner Erfahrung nach wesentlich mehr einfach mal 
nachzufragen. Das kann übrigens sowieso nicht schaden, auch im Hinblick 
auf den Eindruck des Betreuers und damit das Ergebnis der DA.

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
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Richard W. schrieb:
> Wenn du dich wirklich für deinen Diplomarbeit vorbereiten willst dann
> geh zum entsprechenden Institut, wo du auch die Arbeit aus diesem
> Bereich schreiben willst und rede mit den Assistenten! Nur dann erfährst
> du, was dort genutzt wird.


Unbedingte Zustimmung, was nütz die Einarbeitung in die Xilinx-Tools, 
wenn bei der Diplomarbeit Altera gefodert wird. Oder die Uni nicht 
modelsim zur Simulation nutzt sondern synopsys vss. Oder TCL zur 
steuerung des Designflows statt makefiles, oder, oder

Die größten Probleme bereitendie FPGA-spez. Sachen weniger VHDL oder 
verilog. Also warum INOUT nicht in den FPGA passt, aber in VHDL zulässig 
etc..
Zu VHDL und Verilog gibts es inzwischen ausreichend Literatur, das ist 
auch kein Entscheidungskriterium. Ich wuerde einem Einsteiger inzwischen 
zu Verilog raten, Verilog hat weniger Möglichkeiten unmöglichen Code zu 
schreiben (z.B. Pegelwechsel per 'event detektieren).

MfG,

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Bei dem von Lothar Miller empfohlenem Board brauchst du einen Druckerport.
Richtig, das ist ein Schwachpunkt, den habe ich übersehen.

Autor: Gast (Gast)
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Also die Diplomarbeit würde in Zusammenarbeit mit einer relativ kleinen 
Firma stattfinden, die eine Problemstellung hat (intern, nicht am 
Produkt) die man laut deren Meinung gut mit einem FPGA lösen könnte. In 
der Firma gibt es allerdings keinen "FPGA-Spezialisten". Daher liegt die 
Auswahl des FPGAs, der Sprache und der Entwicklungsumgebung 
hauptsächlich bei mir.

Ich selbst habe eben noch keine FPGA-Erfahrung und möchte mich daher 
schon mal etwas drauf vorbereiten.

Ich danke schon mal für alle Antworten. Die ein oder andere gute 
Anregung war schon dabei.

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
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Gast schrieb:

> Also die Diplomarbeit würde in Zusammenarbeit mit einer relativ kleinen
> Firma stattfinden, die eine Problemstellung hat (intern, nicht am
> Produkt) die man laut deren Meinung gut mit einem FPGA lösen könnte. In
> der Firma gibt es allerdings keinen "FPGA-Spezialisten". Daher liegt die
> Auswahl des FPGAs, der Sprache und der Entwicklungsumgebung
> hauptsächlich bei mir.

Völlig ohne FPGA-Experten sich selbst FPGA's beizubringen ist nicht 
einfach, für manche Studenten wäre das ein Grund sich einer ander Firma 
zum Diplom zu suchen.

Für wieder andere Studenten ist esgenau ein Grund dort anzufangen, die 
Wahrscheinlichkeit nach dem Diplom dort angestellt zu werden ist hoch, 
schliesslich hat man dann KnowHow was der Firma fehlt.

Unter diesen Vorraussetzungen würde ich zu einem Xilinx-Evalboard raten, 
das die benötigte Hardware (Ad-Wandler?, Memory?, Video?) gleich 
mitbringt. Spartan 3A scheint mir passend.

MfG

Autor: Gast (Gast)
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> Völlig ohne FPGA-Experten sich selbst FPGA's beizubringen ist nicht
> einfach

Genau ist ist eben der Grund warum ich mich hier mit meinen Fragen an 
euch gewendet habe und schon möglichst vorher mit der Einarbeitung 
beginnen möchte.

Autor: Iulius (Gast)
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Ein halbes Jahr ist mMn sehr wenig und ohne Hilfe von außen nur sehr 
schwer machbar.

Ich seh es an mir selbst : hab mir ein Board gekauft(Altera DE1, klasse 
board, extrem viel drauf fürs geld, sehr gute Beispiele zu jedem Part in 
Verilog dabei) und dort ein halbes Jahr gebastelt. Am Ende konnte ich 
praktisch alles darauf ansprechen und teilweise sogar etwas mehr.


Das ist jedoch nicht viel wert wenn man erst einmal in einer Umgebung 
ist die höhere Anforderungen stellt.

Beispielsweise komplexe Designs managen, professionelle Lösungen parat 
haben, spezielle Tücken kennen, usw.


Das ist wie ein kleiner Hobbyprogrammierer der auf einmal in einer 
großen Softwarefirma landet und gar nicht weiß wie ihm geschieht.
Und da willst du auch noch gleichzeitig Projektmanager sein ?


Ich sage nicht das es unschaffbar wäre, aber überschätz dich dabei 
nicht.

Vom Zeitaufwand würde ich mal abschätzen, ein halbes Jahr lang 2-4 
Stunden am Tag sollte man schon mindestens in das Thema investieren wenn 
man die Diplomarbeit dort machen will.

Im Idealfall hat man ja schon Studienarbeit und/oder Praktikum auf dem 
Gebiet gemacht wo man die Diplomarbeit schreiben möchte.
Wenn das nicht so ist würde ich umso mehr Eigeninitiative zeigen.


Mal aus meiner Sicht nach einem halben Jahr hobbymäßig sowie einem 
Studienprojekt zu dem Thema : Dimplomarbeit jetzt ? Ich bin doch nicht 
irre, stehe gerade mal am Anfang.

Autor: Boris M. (borism)
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Guten Morgen...

Gast schrieb:
> Also die Diplomarbeit würde in Zusammenarbeit mit einer relativ kleinen
> Firma stattfinden, die eine Problemstellung hat (intern, nicht am
> Produkt) die man laut deren Meinung gut mit einem FPGA lösen könnte...

Kannst/darfst du denn etwas zu der Problemstellung sagen? Dann kann man 
vielleicht konkretere Tips zur Einarbeitung geben. Aber als erstes 
kannst du uns ja auch mal deinen Namen (wenigstens den Vornamen) 
verraten. Ist dann etwas persönlicher:)

Hast du schon mal etwas mit VHDL/Verilog zu tun gehabt (vielleicht in 
einer/einem Vorlesung/Labor? Wenn nicht würde ich mir das ISE WebPack 
und ModelSim bei Xilinx runterladen (beides ist kostenlos). Mit google 
findet sich das ein oder andere gute Tutorial für VHDL bzw. Verilog und 
du kannst anfangen dich ein zu arbeiten...

Gruß Boris

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