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Forum: FPGA, VHDL & Co. Einstieg in FPGAs


Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Man liest je länger je mehr hier immer mehr Dinge, die von FPGAs 
handeln.
Ich habe mich darüber mal etwas schlau gemacht... Scheint ein recht 
interessantes Thema zu sein. Nun  wollte ich mal fragen, wie man am 
besten in die FPGA-Welt einsteigt? Mich würden die Altera-Teile sehr 
interessieren.
Was empfehlt ihr für den Anfang? Sollte nicht allzu komplex sein, und 
möglichst low cost.
Also - Was könnt ihr mir für konkrete Produkte empfehlen?

Grüsse
  Tobias

Autor: Schlumpf (Gast)
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http://www.altera.com/products/devkits/altera/kit-...

Für $150 bekommst da was, womit man schon richtig was anfangen kann. 
Find ich persönlich vom Preis-Leistungsverhältnis sehr gut!

Autor: Mike (Gast)
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Zur Eingewöhnung kannst du dir ja die Altera-Software downloaden und 
erstmal nur mit dem Simulator arbeiten. Ansonsten würde ich dir auch das 
gleiche Board wie Schlumpf empfehlen. Allerdings kenne ich keine 
Bezugsquelle in Deutschland.

Das Board kannst du auch vom eigentlichen Hersteller beziehen:

http://www.terasic.com.tw/cgi-bin/page/archive.pl?...

Die akzeptieren (im Gegensatz zu Altera/Digikey) nicht nur Kreditkarte 
sondern auch PayPal.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Danke erstmal.
Ich habe bisher einige Erfahrungen mit Altera MAX7000S-Devices sammeln 
können; die Altera-Software Quartus II kenne ich somit. (Wenn auch nur 
den Schematic Editor; VHDL beherrsche ich nicht)

ich meine Quartus auch für die Cyclone FPGAs (Empfehlung von Schlumpf) 
brauchen zu können; gehe ich recht in der Annahme?

Das Altera-Board hat ja wahnsinns Spezifikationen... 8 MByte SDRAM und 
VGA/PS2 Anschluss, 24 Bit CODEC (was immer man auch damit tun kann)...

Sehe ich das richtig, dass ich mit dem FPGA wie mit einem "normalen" 
CPLD oder so Logikschaltungen aufbauen kann oder? und zahlreiche 
Flipflops usw. verwenden kann... Was macht man denn dann mit den 8MB 
SDRAM oder dem VGA Port? Kann der FPGA etwa so viel, dass man 
Logikschaltungen basteln kann, die VGA-Bildschirme steuern und noch auf 
SD/MMC Karten zugreifen, während man noch irgendwelche Daten ins SDRAM 
speichert? Die FPGAs scheinen echt leistungsfähiger zu sein als ich 
bisher dachte.
Aber 150$... scheint ein guter Preis zu sein; gibts auch Bezugsquellen 
in der Nähe? Ich habe weder PayPal noch Kreditkarte.

Autor: Roger Steiner (edge)
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> Sehe ich das richtig, dass ich mit dem FPGA wie mit einem "normalen"
> CPLD oder so Logikschaltungen aufbauen kann oder?

ja, bloss das die aktuellen FPGAs weit mehr Resourcen zur Verfuegung 
haben.

> Kann der FPGA etwa so viel, dass man
> Logikschaltungen basteln kann, die VGA-Bildschirme steuern und noch auf
> SD/MMC Karten zugreifen, während man noch irgendwelche Daten ins SDRAM
> speichert?

Der FPGA macht genau so viel wie die Schaltung die du beschreibst.
VGA und SD/MMC Karte ansteuern ist kein Thema.

> Die FPGAs scheinen echt leistungsfähiger zu sein als ich
> bisher dachte.

schau dir mal NiosII bei Altera an. Oder geh mal auf

http://www.gaisler.com/

und fuehre dir den Leon3 und die GRLIB zu gemuete.
Soll doch Leute geben die haben den Prozessor gleich mit im FPGA.

Cheers, Roger

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Dann kann man ja mit einem FPGA um einiges mehr tun als mit einem ganzen 
Mikrocontroller! geil.... dann kann ich gleich loslegen mit basteln, 
wenn ich mal ein Board habe.
Aber - gibts jetzt eine Quelle für solche Boards in der Schweiz oder 
Deutschland? Ich würde ungern etwas direkt von Altera kommen lassen aus 
den USA.

Autor: Schlumpf (Gast)
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Die Boards sollten über Distris zu bekommen sein.

Versuch´s mal bei Sasco Holz (www.sascoholz.com) oder bei der EBV 
(www.ebv.com)

Im Prinzip hast du Recht mit der Aussage, dass so ein FPGA funktional 
ein Monster-CPLD ist. Allerdings ist er intern völligt anders aufgebaut 
und birgt so auch ein paar mehr Möglichkeiten aber auch Stolpersteine.
Aber das probierst einfach mal aus.
Mit der Quartus Software kannst FPGAs machen. ggf die aktuelle Version 
runterladen

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Wie sieht es mit dem Programmieren aus?
Kann ich direkt aus Quartus dann meine Programme (nennt man das so?) auf 
den FPGA runterladen oder brauche ich einen speziellen 
Programmer/spezielle Software?

Muss mal bei EBV nachschauen obs so ein Board gibt. Das wär was... ideal 
zum Basteln. BTW: gibts FPGAs nur in sonem blöden Ball Grid Array 
Gehäuse? Hab bei Altera auf den ersten Blick nix anderes gefunden...
Grüsse & schönen Abend
 Tobias

Autor: Ephi (Gast)
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kleinere versionen der Xilinx Spartan 3/3E serie gibts auch im TQFP

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Dann kann man ja mit einem FPGA um einiges mehr tun als mit einem ganzen
>Mikrocontroller! geil....

Im Prinzip ja, aber

-FPGA ist doch recht (zeit)-aufwendig
-freien C-Compiler für uC-FPGA-Core ist soweit ich weiß nicht verfügbar
-eigene Platine mit FPGA ist aufwendig

FPGA ist also nicht wirklich ein Ersatz für uC. Ich habe jedenfalls mit 
meinem Spartan-3E Starterkit noch immer kein wirklich sinnvolles Projekt 
realisiert. Ideen habe ich schon, und im Prinzip weiß ich auch wie, aber 
bis man alles zusammen hat (VHDL, Xilinx-ISE, FPGA-Datenblatt, eigenes 
Platinenlayout, ...)

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Es gibt einige Cores für die C-Compiler verfügbar sind. Der T51 zum 
Beispiel ist 8051-kompatibel und sollte sich problemlos mit dem sdcc 
programmieren lassen. Oder, wenn's etwas größer sein darf, der Leon3 
(Sparc-kompatibel).

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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@stephan:
schade, in dem Fall habe ich mich zu früh gefreut.
Was macht denn das Layout für einen FPGA so kompliziert? Stelle ich mir 
das zu einfach vor, wenn ich da an einen Chip denke, der GND und VCC hat 
und noch ein paar frei programmierbare pins?
hab immer noch kein gescheites Datenblatt gefunden. Bin immernoch auf 
der Suche nach einem Anbieter für Boards... am liebsten in der Schweiz 
oder De. aber man kann ja nicht alles haben...

Grüsse
  Tobias

Autor: Tippgeber (Gast)
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>Was macht denn das Layout für einen FPGA so kompliziert?

Das FPGA hat viele im Raster angeordnete Universalzellen, die je nach 
Funktion nur einige % ausgelastet sind. Damit verbraucht Logik extrem 
viel Paltz. Je nach Design kostet es 100% bsi 1000% mehr, eine 
Logikfunktion aus einem ASIC in einem FPGA zu realsieren. Im 
Durchschnitt würde ich Faktor 3 rechen. Zusammen mit der höhren Kosten 
der Logik kommt man auf den 5- 8fachen Preis eines Spezialchips (in 
gleicher Stückzahl). CPUs im FPGA sind nur sinnvoll, wenn sie wenig 
Platz wegnehmen und eine Sonderanbindung erfordern. Ansonsten lösen CPUs 
im FPGA das Lieferbarkeitsproblem alter CPUs.

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Was macht denn das Layout für einen FPGA so kompliziert?

Zunächst das Gehäuse, die kleinen FPGAs etwa mit 144 Pins und 0,5 mm 
Raster. Das zu löten ist nicht mehr ganz einfach. Größere FPGA haben ja 
meist BGA Gehäuse, das ist heikel. Dann die Versorgungsspannungen, etwa 
3,3 und 2,5 und 1,2 V, also drei verschiedene Spannungen. In der Regel 
braucht man für FPGAs mindestens Platinen mit 4 Layern, eher mehr. Das 
sind dann für jeden Prototypen schom mal gut 100 Euro für die Platine. 
Und bei hohen Frequenzen (einige 10 MHz) ist das ganze Layout schon 
etwas anspruchsvoller. Es gibt jedenfalls nur wenige Hobbybastler, die 
sich selbst FPGA-Platinen entwerfen. Und an so eine Starterkit-Platine 
Zusatzplatinen anzuschließen, etwa schnelle AD-Wandler oder andere 
schnelle Hardware, ist auch nicht ganz unproblematisch.

Andreas Schwarz schrieb am 15.06.2007 um 19:08 Uhr:

>Es gibt einige Cores für die C-Compiler verfügbar sind. Der T51 zum
>Beispiel ist 8051-kompatibel und sollte sich problemlos mit dem sdcc
>programmeiren lassen. Oder, wenn's etwas größer sein darf, der Leon3
>(Sparc-kompatibel).

Interessant, wusste ich nicht.

Gruß

Stefan Salewski

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Naja QFP144 geht grade noch so...
Ich habe erst krzlich eine Leiterplatte mit einem solchen 
Mikrocontroller von Hand gelötet. Geht ganz prima wenn man genug 
Flussmitel hat...
Aber ich werde mich vorerst noch nicht an sowas wagen. Erst muss ich 
schon ein gutes Board finden ;)

Grüsse
  Tobias

Autor: Ingo B. (arctis77)
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Ich habe länger zwischen Altera und Xilinx geschwankt, da ich Altera 
noch vom Studium kenne, die Software mit als unkompliziert in Erinnerung 
ist.
Letztendlich habe ich mich dann doch für das Xilinx Spartan-3E Starter 
Kit entschieden. Der Hauptgrund war die schlechte Verfügbarkeit von 
Altera FPGAs in Deutschland, ich habe kaum Quellen gefunden. Xilinx ist 
dagegen recht unkompliziert zu bekommen.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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danke Ingo für den Tipp! Auf die Idee, ein Xilinx-Board zu suchen bin 
ich noch nicht gekommen. Ich kenne Xilinx nämlich überhaupt nicht, nur 
Altera... also ich schaue mal.
Kannst du sonst was empfehlen für Leute, die bisher keine Ahnung von der 
Materie haben?

Gruss
  Tobias

Autor: Null (Gast)
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@Tobias Pluess,
die Altera Boards und Komponenten gibt's bei ebv (Dietikon ZH). Die 
haben einen super Support.

Rene

Autor: TheMason (Gast)
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@tobias

also empfehlen kann ich dir zum einstieg folgende board von xilinx mit 
dem spartan 3/3e:

Spartan 3 :

http://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?Pro...

http://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?Pro...

Spartan 3 E :

http://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?Pro...

http://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?Pro...


Mit den board sollte man schon einiges anstellen können.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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@NULL:
Das wusste ich nicht. Ich habe zwar auf ebv.com (stimmt doch oder?) 
nachgeschaut; dort fand ich allerdings nichts passendes. Hast du einen 
Link?

@The Mason:
Danke für die Links. Du hast recht, mit diesen Boards scheint man einige 
Möglichkeiten zu haben ;) Werde gelegentlich eines bestellen, sofern 
sich's nicht mit dem Altera einrichten lässt.

Danke!

Grüsse
 Tobias

Autor: Schlumpf (Gast)
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Bei EBV bekommst den Produktkatalog von Altera
http://www.ebv.com/en/franchises/linecard/altera/a...
Ab Seite 37 sind die Devboards.
Auf S. 40 Findest dann auch dieses Board:
http://www.altera.com/products/devkits/altera/kit-...

Bei nem Distri wie z.B. EBV solltest du immer anrufgen und nachfragen. 
Sie sind eben kein Conrad, wo man einfach aus dem Internet bestellt.

Also Kontakt suchen, anrufen und fragen.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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@Schlumpf: okay, vielen dank. also Bestellung telefonisch möglich, oder?
Ich war mir nicht sicher, ob man als Privatkunde überhaupt was bekommt. 
Bisschen unübersichtlich die Seite, finde ich ;) egal.
Morgen rufe ich mal an und kaufe mir so ein Board... Ich habe richtig 
Lust mal wieder etwas zu basteln ;) Ihr lest noch von mir, wenn dann 
meine Fragerei über FPGAs startet :p

Gruss

Autor: Schlumpf (Gast)
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Ja normalerweise verkaufen solche Distris nur an Firmen. Daher auch 
keine direkte Bestellung möglich. Man telefoniert, quasselt ein bisscehn 
mit den Leuten, sie wollen wissen, wieviele Teile man dann p.a. benötigt 
etc.. Draus errechnet sich dann ein Preis für ein Bauteil.
Die Devboards sind eigentlich dann für Firmen, um ihnen das Produkt 
"schmackhaft" zu machen.
Aber wenn du sagst, dass du dich privat sehr dafür interessiertst, 
vielleicht Student bist und sowas haben willst, dann sollte das kein 
Problem sein.

Und wenn es bei der EBV nicht klappt, dann probiere es bei der Sasco 
Holz (siehe meinen Beitrag ziemlich weit oben)

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Okay - genau das werde ich tun. Schliesslich bin ich ja Stundent (naja, 
Lehrling ist ja auch fast Student) ;)

Also, bin dann mal wieder weg... Muss noch einige Dinge für Morgen 
erledigen ;)
Ich wünsche noch einen schönen Abend, Grüsse
  Tobias

Autor: Rick Dangerus (Gast)
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@Stefan Salewski:

Für den AX8-Core von operncores.org funktioniert auch die vorhandene 
WinAVR-Toolchain wunderbar.

Rick

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