Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik FPGA + RAM mit gleicher Versorgungspannung


von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Hallo zusammen,

ich suche eine Kombination aus FPGA + RAM, die kompatibel zueinander 
ist. Könnt Ihr da helfen?

Die FPGAs haben oft nur 1,14..1,26V, so z.B. der ICE40, der mit 3,46€ 
sehr günstig wäre.

Passendes RAM dazu, habe ich nicht gefunden.

Das RAM W631GG6KB hat 1,425..1,575V, dazu passend gibt's den FPGA 
A3PN020, auch mit 1,425..1,575V.

Alternativ: RAM W9816G6IH + FPGA LFXP3 mit 3,0..3,465V

Also:

* 7,83€ für A3PN020 + W631GG6KB (BGA) oder
* 10,54€ für LFXP3 + W9816G6IH oder
* bessere Lösung?

Worum geht es?

Der FPGA soll Daten in Schieberegister schieben, hier die Anleitung:

http://learn.adafruit.com/32x16-32x32-rgb-led-matrix?view=all

Die Daten für die Schieberegister müssen in einem RAM stehen. Wo sonst?

Eigentlich bräuchte ich ein Dual-Ported-RAM, aber da ich die RAM-Daten 
nur selten (12..30 mal pro Sekunde) aktualisieren muss, kann ich diese 
per SPI in das FPGA schieben, und das FPGA schreibt sie dann in den 
Pausen in's RAM.

Ich muss nun nicht den letzten cent raus holen, aber 8..11 Euro kommen 
mir ziemlich teuer vor, wenn man den Betrag für ein größeres 
RGB-LED-Display mit 9, 16, 25, 36 oder 49 multipliziert …

Daher frage ich lieber mal nach. Und BGAs kann man ja kaum selbst in der 
Bratpfanne bestücken.

Vielleicht finde ich für 7,24€ ja noch ein RAM in einem 
bastel-freundlichen Gehäuse. Damit komme ich aber auch nicht unter 
10,54€.

Die Frage ist allgemein gemeint, daher ein Extra-Thread. Trotzdem, zum 
Hintergrund, siehe Beitrag "Re: Projektidee "RGB-LED-Matrix""

Hat jemand für so eine Kombination schon mal 'ne gute Lösung gefunden, 
oder einen Vorschlag?

VG Torsten

von user (Gast)


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Wie wäre es das interne BlockRAM oder auch die FlipFlops im FPGA zu 
nutzen?

von user (Gast)


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z.B. Der kleinste Altera Cyclone4 hat 270kBit BlockRAM.

Der ICE40 hat 32kBit BlockRAM

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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user schrieb:
> Wie wäre es das interne BlockRAM oder auch die FlipFlops im FPGA zu
> nutzen?

Danke. Tatsächlich war mir gar nicht bewusst, dass FPGAs heutzutage 
BlockRAM haben. Ich hatte vor 20 Jahren mal einen FPGA programmiert und 
letztes Jahr ein CPLD. Das ist ja cool.

Flipflops dürften etwas knapp sein. In meinem Fall wären es 32x32 Pixel 
mit jeweils einem 24 Bit RGB-Wert.

user schrieb:
> z.B. Der kleinste Altera Cyclone4 hat 270kBit BlockRAM.

… kostet aber mindestens 12€.

> Der ICE40 hat 32kBit BlockRAM

Bei 32x32x3*10 (also 3 Farben mit 10 Bit Farbtiefe) würde das ja 
reichen. Aber ich habe noch keinen Plan, wie ich die Daten im RAM 
organisieren muss, um die o.g. Ansteuerung zu erreichen.

Ich bedanke mich und knobel in dieser Richtung mal weiter. :-)

von Björn B. (elmo)


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Hallo Torsten,


Torsten C. schrieb:
> Die FPGAs haben oft nur 1,14..1,26V, so z.B. der ICE40, der mit 3,46€
> sehr günstig wäre.

das betrifft aber nur die Core Spannung, die das FPGA intern braucht. 
Die I/O Pins sind in der Regel in Blöcke aufgeteilt und können pro Block 
mit einer anderen Spannung versorgt werden. Der iCE40 sollte da bis 3.3V 
vertragen. Damit kannst du dann wieder jeden beliebigen Baustein 
benutzen.

Gruß
Björn

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Björn B. schrieb:
> das betrifft aber nur die Core Spannung … und können pro Block
> mit einer anderen Spannung versorgt werden.

Danke nochmal an alle! Ich habe wieder viel gelernt und konnte mein 
Problem auf dieser Basis nochmal gut durchdenken.

Vielleicht stolpert der eine oder andere mit der gleichen Fragestellung 
nochmal über diesen Thread. Auch wenn erscheint "Hinweis: der 
ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.", bitte gern hier 
antworten. :-) Er bleibt bei mir abonniert.

Wie im Beitrag "Re: 432 mal 0..20mA per PWM - beste Lösung gefunden?" beschrieben, 
ist ein µC in meinem Fall die einfachste Lösung.

Selbst mit 32kBit BlockRAM kann hier ein FPGA nicht gegen einen ATSAM4N8 
"anstinken".

Für ein HDMI-Interface ist bei mir aber trotzdem der FPGA noch auf 
meinem "Radar", siehe 
Beitrag "Re: Projektidee "RGB-LED-Matrix""

von Gargamel (Gast)


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Warum keinen Spartan3A? hat genügend Speicher um jeden Pin 64fach zu 
puffern. Den gibt es im TQFP-Gehäuse ab 144pins zu 3,xx Euro.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Gargamel schrieb:
> Den gibt es im TQFP-Gehäuse ab 144pins zu 3,xx Euro

Das is ja das "schöne" am mikrocontroller.net Forum.

Da denkt man, man ist mit seinen Überlegungen am Ende und dann kommt 
doch wieder einer und weiss es besser. ;-)

11,69€ / 8,29€ / 10,22€

http://de.farnell.com/xilinx/xc3s50a-4tqg144c/fpga-spartan-3a-50k-ele-144tqfp/dp/1671089
http://www.digikey.de/product-detail/de/XC3S50A-4TQG144C/122-1541-ND/1756100
http://de.rs-online.com/web/p/fpgas/6972847P/

Wo gib's die denn für 3,xx€?

Der ATSAM4N8 kostet 4,72€ und könnte 12 "Kacheln" versorgen.

Der XC3S50A-4TQG144C könnte mit 144 Pins max. 21 "Kacheln" versorgen.

Aber selbst bei 8,29€ macht es Spass, mit ISE WebPACK mal einen groben 
ersten Entwurf zu machen, um mal zu schauen, ob die Logik 'rein paßt. 
Ich tippe mal auf "Ja, paßt rein".

Aber bei "cent pro Kachel" wird das ein spannendes knappes Rennen um den 
letzten Cent. Es käme noch auf den Aufwand "drumherum" (Platine, 
Treiber, Spannungsversorgung, ...) an, um zu entscheiden, welche Lösung 
am Ende billiger wird. Aber um den letzten cent will ich nicht 
"pfennigfuchsen"

Gargamel schrieb:
> Warum keinen Spartan3A?

Weil bei  "cent pro Kachel" das gleiche raus kommt, aber eine Lösung mit 
ATSAM4N8 und 12 Kacheln besser skaliert.

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