Hey, hat jemand Erfahrung mit einer Kommunikation zwischen zwei FPGAs
mittels USB?
Die beiden FPGAs sitzen dabei auf unterschiedlichen Platinen (deshalb
die USB-Schnittstelle).
Ein Austausch von Daten zwischen PC und FPGA ist ja z.B. mit dem FT2232
von FTDI möglich. Wenn ich mich richtig informiert habe, klappt der
Datenaustausch jedoch nur zwischen FPGA und PC, weil mit der vorhandenen
API der Chip entsprechend konfiguriert wird.
Dabei hätte man ja folgende Datenflüsse:
PC(API) <--(USB)--> FT2232 <--(SPI/FIFO)--> FPGA.
Bei einer USB-gestützen Kommunikation zwischen zwei FPGAs hätte ich mir
das jetzt so vorgestellt:
FPGA1 <--(SPI/FIFO)--> FT2232 <--(USB)--> FT2232 <--(SPI/FIFO)--> FPGA2
Ich vermute mal, dass dies jedoch nicht möglich ist (wenn doch, dann
belehrt mich eines Besseren). Gibt es entsprechend andere ICs, die für
diese Anwendung möglich wären (ohne dass für den/im IC großartig
Programmcode erstellt werden muss)?
Oder sollte ein komplett anderer Ansatz gesucht werden?
Grüße
Hi OnkelDok,
muss Dich enttäuschen, das geht leider so überhaupt nicht.
Der FT2232 kann erstens nicht "Host"-Betrieb, d.h. die A-Seite des
USB-Kabels kriegst du da nie ran. Es gäbe da allerdings die
Vinculum-Serie, die kann Host.
Nichtsdestotrotz ist eine solche Kommunikation jedoch hochkomplex, ohne
Soft-Core (kleine mit eingebackene CPU) kannst Du das gleich vergessen.
Besonders auf der Host-Seite ist das USB-Handling hochkomplex.
Ich würde die Sache möglichst einfach halten und die Geschichte per LVDS
realisieren. Bei Spartan6 wäre der PCIe ev. ne Variante, da gehen sogar
recht lange Verbindungen (locker 20 cm). Nur ne Frage der Kabel..
Grüsse,
- Strubi
USB braucht Master und Slave. Ob ein FT2232 als Master konfiguriert
werden kann?? Wohl kaum.
USB funktioniert so was es kostet nämlich nicht. Hobby Elektonik.
Nicht umsonst generiert Apple Thunderboldt als Gegenstück zu USB3.
Nimm Firewire das sind alle Seiten Master oder Slave.
Wenn die Daten nicht zu schnell sind ist CAN eventuell eine Lösung.
Ich würde zwischen zwei FPGAs etwas möglichst einfaches verwenden, das
zu deinem Anwendungsgebiet passt. Interessant wäre natürlich auch die
Entfernung, die überbrückt werden muss. USB oder FW würde ich eigentlich
nicht nehmen, für kurze Entfernungen kannst du ja einfach Pins der
beiden FPGAs verbinden und schon hast du eine Verbindung über die du
genau so wie du es willst Daten übertragen kannst. Vielleicht parallel
über mehrere Drähte gleichzeitig oder mit hohem Takt seriell, oder auch
langsam seriell, mit zwei einfachen verbindungen bekommst du schon eine
RS232 hin und kannst die natürlich so hoch takten, wie es die Leitungen
zulassen.
Ist eben die Frage welche Datenrate du wie weit übertragen willst.
-gb-
Alles klar, erstmal vielen Dank für die Antworten.
Ich hab natürlich vergessen die Eckdaten zu beziffern. Die
Geschwindigkeit sollte im Minimum 12 Mbit/s betragen und die Entfernung
zwischen den beiden FPGA-Platinen beträgt 5m oder mehr. Zwecks
Kabellänge gibts ja die "Active Extension Cables".
Von der Funktion her ist der eine FPGA der Controller und soll Daten
über eben diese USB-Verbindung an den zweiten FPGA schicken. Ein
Rücklauf dieser Daten zum ersten FPGA ist (vorerst) nicht vorgesehen.
(Obwohl: wenn ich mir das richtig überlege, dann ähnelt der
datensendende FPGA ja einem Device (ähnlich einer Maus/Tatstur), der
einfach nur Daten schickt.)
Die beiden USB-SPI-Umsetzer müssten theoretisch die Daten einfach
weiterschleifen, ohne diese großartig auszuwerten.
Die Vinculum-Reihe hab ich mir auch angeschaut - Vinculum II bietet ja
SPI-Master- &Slave-Interace. Und mit dem "Toolchain" könnte man Firmware
entwickeln und aufbringen. Wie kompliziert das ist, kann ich aber leider
nicht einschätzen.
Es gibt auch noch den MAX3421E
(http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/3639)
Hat jemand damit mal gearbeitet?
Grüße
PS: Tut mit Leid, wenn ich auf Vorschläge für andere
Übertragungsmöglichkeiten noch nicht eingehe. Ich möcht erstmal alles
für eine USB-Übertragung durchspinnen. :)
>Obwohl: wenn ich mir das richtig überlege, dann ähnelt der>datensendende FPGA ja einem Device (ähnlich einer Maus/Tatstur), der>einfach nur Daten schickt.)
Das stimmt nicht! USB-Kommunikation ist IMMER in beiden Richtungen, egal
in welcher Richtung dann tatsächlich die "Nutzdaten" geschickt werden.
Naja, USB ist halt doch eine Herausforderung das da einzubauen, ich
würde vermuten, dass du 12MBits auch über ein geschirmtes Coaxkabel
bekommst - wenn du sowieso nur eine Richtung brauchst. Aber musst du
wissen, ich halte USB für diese Anwendung viel zu aufwändig, frisst ja
auch Platz in den FPGAs, braucht zusätzliche Chips vermutlich ... und
ist eben nicht einfach.
-gb-
OnkelDok schrieb:> PS: Tut mit Leid, wenn ich auf Vorschläge für andere> Übertragungsmöglichkeiten noch nicht eingehe. Ich möcht erstmal alles> für eine USB-Übertragung durchspinnen. :)
LVDS und CAT3 (ev CAT5) Twisted pair wäre meine erste Stossrichtung. Für
so eine Anwendung reicht ein proprietäres Modell ohne den ganzen Aufwand
ein Standardprotokoll zu supporten. Und das Kabel musst Du ja trotzdem
nicht selber konfektionieren, gibt's ja ab Stange.
Jemand hat's schon quasi gesagt, dass USB eigentlich "broken by design"
ist. Für eine zuverlässig/wirtschaftliche Lösung würde ich ehrlich
gesagt, die Finger von USB lassen. Habe nun schon mit diversen Chips
rumgewurschtelt (allerdings nicht mit obigem Maxim), man muss ne Unmenge
FIFOs und Intelligenz spendieren (d.h. Firmware schreiben) um
USB-Transfers mit allen Bedingungen vernünftig abzuhandeln. Die
Slave-Seite ist nicht so die Wahnsinns-Hexerei, aber auch da gabs schon
genügend Tretminen, und es ist alles recht mühsam zu debuggen, besonders
auf der Hardware.
Firmware zu schreiben ist aber bei der Sache das geringste Übel, solange
man sie debuggen kann.
Abgesehen davon: Man kann auch einfach das USB-Kabel mit einem simplen
Phy für sein eigenes Protokoll missbrauchen..
Hm...und fertige Adapter (boards/Platinen), die von USB auf ein
Standardinterface (und zurück) "umstellen" gibt's nicht?
Dann werd ich wohl doch eher die Finger von USB lassen und meine Fühler
in Richtung LVDS ausstrecken müssen.
Mach das. USB ist für diesen Anwendungszweck wirklich komplett daneben.
12 MBit/s erreichst du locker über RS485 für einige Meter oder halt mit
4 Koax-Leitungen wenn es Dual-Simplex LVDS sein soll.
Hallo,
ich denke auch, ethernet waere hier am geeignetsten.
12 Mbit/s und 5m sind da locker drin.
Wenn es die bosrds aber schon gibt und die schon den USB chip drauf
haben,
dann vielleicht mal schauen, ob der OTG kann. Denn dafuer ist es wohl
gedacht.
An sonsten ethernet realisieren oder wenn es denn USB sein muss, einen
chip nehmen, der OTG kann. Dann kann eines der beiden boards auch nur
device bleiben.
Mark
Ohja, Ethernet ist ja immer das einfachste mit einem FPGA ;)
Mal im Ernst, durch den Protokoll-Overhead wäre rein mit dem FPGA nur
UDP drin, TCP ist ohne Softcore nicht wirklich machbar. Mit USB OTG
wirds da nicht viel einfacher. Rein um nur 2 FPGA Boards zu verbinden
gibts tausend andere Möglichkeiten, die allesamt einfacher,
zuverlässiger und besser passend für diesen Zweck sind.
Ja, RAW Ethernet oder auch UDP noch, das geht schon. Aber wieso sollte
man es sich so kompliziert machen? Eine einfache (LVDS) Verbindung mit
selbst erdachtem Protokoll ist da 10 mal einfacher implementiert und
erfordert keinen extra PHY. Aber wir kennen ja die Anforderungen nicht,
die werden ja gerne verschwiegen hier.
Christian R. schrieb:> Ja, RAW Ethernet oder auch UDP noch, das geht schon. Aber wieso sollte> man es sich so kompliziert machen? Eine einfache (LVDS) Verbindung mit> selbst erdachtem Protokoll ist da 10 mal einfacher implementiert und> erfordert keinen extra PHY. Aber wir kennen ja die Anforderungen nicht,> die werden ja gerne verschwiegen hier.
"gast" meint weniger als RAW Ethernet, nur den Physical layer.
Und das ist sehr einfach wenn man einen Phy hat, der sich per Pins oder
EEProm fix konfigurieren lässt.
Vorteil: Billige Kabel, bis zu 1 GBit/s, bis zu 100m, galvanisch
getrennt, unproblematisch.
Die Anforderungen des TE sind übrigens teilweise genannt, bis zu 10
MBit/s, > 5m. Was fehlt ist eine maximal Distanz.
10 MBit/s über 5m ist nicht viel, aber IMO schon im Bereich wo man über
AC Kopplung nachdenken sollte.
