Forum: FPGA, VHDL & Co. Ist Lattice MachXO2 gut für den Einstieg in FPGA und VHDL?


von FPGA-noob (Gast)


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Hallo zusammen!
Ich möchte gern in FPGA-Programmierung einsteigen und VHDL (zunächst 
kennen)lernen.
Eignet sich hierfür Lattice Diamond und der machxo2 gut? Ich hätte 
nämlich das breakout mit MachXO2 Board zur Verfügug.
Oder soll ich mich besser nach Altera oder xilinx umsehen?
Elektronik-Kenntnisse sind vorhanden und mit uC bereits gearbeitet,aber 
fpga sind eben anders...

Danke&grüße
Der noob

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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FPGA-noob schrieb im Beitrag #3475521:
> Eignet sich hierfür Lattice Diamond und der machxo2 gut?
Der Weg ist ein bisschen steiniger als z.B. bei X, weil der Simulator 
nicht in die Oberfläche integriert ist. Du musst also das 
Simulationsprojekt extra aufsetzen. Aber sonst klappt das auch mit 
Lattice reibungslos (Timinganalyse, RTL-Plan ansehen, Download...).

von Arne Maximilian R. (arnemaximilian_r)


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Ich kann mich meinen Vorredner nur anschliessen.
Man kann die Hardware und die Tools gut fuer den Einstieg nutzen. Der 
externe Simulator ist nervig und man merkt auch, dass es kein Xilinx ISE 
Tool ist. Jedoch erfuellt das Tool seine Aufgaben (wenn du nicht gerade 
mehrere FTDI Geraete angeschlossen hast) und kostet halt auch nichts.

Ich kann dir nur ans Herz legen, dass du das Tutorial Dokument fuer das 
Tool einmal durch arbeiten solltest. Dabei wird auch der (meines 
Erachtens nach gute) Debugger vorgestellt und erklaert (der ist wirklich 
nuetzlich)!

von Bürovorsteher (Gast)


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Lothar hat gesprochen und er sagt die Wahrheit.
Mir erscheint die Diamond-Bedienung bis auf den Simulator eifacher zu 
sein als bei der ISE.

Die MachXO2 sind meine neuen Lieblingsschaltkreise.

von FPGA-noob (Gast)


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Danke euch.
Hab hier hier nen thread von armeinsteiger entdeckt.
Beitrag "VHDL Standard"
So ähnlich gehts mir auch...

von Tobias F. (colonel2601)


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Hmm,
ich muß sagen, ich sehe das ganze aus einem etwas anderen Blickwinkel. 
Ich habe Lattice-FPGAs vor ein paar Jahren im Hobby-Bereich eingesetzt, 
da sie die interessanteren Chips hatten. An der Lösung, den 
Flash-Konfigurationsspeicher auf demselben Chip zu intergrieren wie die 
FPGA-Zellen, arbeitet Altera immer noch, soll ja (mal wieder) dieses 
Jahr kommen...

Daher: Ja, die Chips selber sind sehr gut, brauchen nur wenige 
verschiedene Spannungen, je nach Typ ist der Konfigurationsspeicher 
schon integriert, usw. Aber die SW...

Ich arbeite bei der Arbeit mit der Altera Quartus II Umgebung, das 
Zusammenklicken eines Signal-Analysers (Signaltap, Chipscope & Co) ist 
ein Kinderspiel von ein paar Minuten, höchstens. Bei Lattice bin ich 
daran verzweifelt.
Modelsim ist in einer etwas langsameren Version als die käufliche 
10k€-Variante gleich integriert, ich kann so durch wenige Klicks gleich 
in die Simulation übergehen, ohne mich groß in Modelsim einarbeiten zu 
müssen. Für ganz einfache Simulationen gibt's noch die grafische 
Simulationsvariante, für ein paar UART-Signale durchaus ausreichend.
Die Darstellung der Fitter-Ergebnisse ist in der Baumstruktur deutlich 
übersichtlicher als bei Lattice.
Der Classic-Timing-Analyzer war aus meiner Sicht intuitiver, für den 
neuen braucht's ein wenig Einarbeitung.
Der grafische Editor (ja, nutze ich, ein grafischer Top-Level ist 
praktisch ein Blockschaltbild des gesamten FPGAs, dient quasi als Doku) 
war bei Altera so um Quartus 7 am besten, aktuell ist Version 13, der 
Bedienkomfort leidet langsam, er ist aber noch sehr gut nutzbar. Bei 
Lattice fühlte ich mich eher an UNIX-Zeiten oder Windows 3.1 erinnert.

Bei Xilinx fehlt mir die Erfahrung mit der ISE, genaus so wie mit der 
aktuellen Lattice-Software. Mir hat's privat gestunken, dass immer, wenn 
ich an meinem Projekt nach einem halben Jahr was ändern wollte, die 
Lizenz wieder abgelaufen war und neu beantragt werden musste. Klar, geht 
schnell, nervt aber, schnell ist der Feierabend wieder rum, und 
eigentlich wollte man ja Logikproblem und nicht Lizentzprobleme lösen. 
Die Quartus SW macht so'n Quatsch erst gar nicht.

Daher lautet mein Fazit: Wenn ich bei der Arbeit in Zukunft mit Lattice 
arbeiten müsste, würde ich den Job wechseln. Es geht m.E. nichts über 
eine bedienbare SW, die bei Fehlern auch effektives Debuggung 
ermöglicht. Dafür nehme ich höhere Kosten bei der HW gerne in Kauf.

von FPGA-noob (Gast)


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@tobias

Danke für deinen Beitrag. Im Moment sagen mir "fitter" und "analyzer" 
etc. noch nichts. Bisher habe ich keine Ahnung von diesen Sachen und 
suche deswegen ein System für den Einstieg. Habe "Reichhardt/schwarz" 
besorgt und würde auch ein DE0-Nano kaufen - es schein ein beliebtes 
Board zu sein...
Ich wollte mir bei euch Tipps holen, weil ich ja den lattice schon habe.
Aber wenn Altera/quartus besser geieignet sind um sich an das Thema 
ranzutasten,
dann besorge ich die eben.
Danke allen!

von Tobias F. (colonel2601)


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Hi,

Der "Fitter" ist vereinfacht erklärt der Teil der FPGA-Design-Software, 
der den durch die "Synthese" umgewandelten Code (egal ob vormals VHDL, 
Verilog oder sonstwas) den realen HW-Strukturen im jeweiligen FPGA 
zuordnet, also festlegt, welche Verbindungen ("Routing") und Zellen nun 
wirklich im FPGA genutzt werden, um die von dir gewünschte Funktion zu 
erreichen.

Und manchmal kann es wichtig werden, so wissen, wo genau im Chip die 
jeweiligen Fliflops oder kombinatorischen Funktionen abgebildet wurden, 
z.B. um knifflige Timing-Probleme zu lösen... Da finde ich die Altera-SW 
einfach besser von der Aufbereitung der Informationen.

Ich habe privat mit den Lattice-Boards von Jens Kroeger angefangen 
(http://www.hardware-design.de).

Du kannst dir ja die entsprechenden SW-Pakete der großen Firmen 
herunterladen (also Altera, Xilinx und Lattice). Erste Versuche kannst 
du ja auch ohne HW-Board starten. Wenn du nur ein Design mit einem 
Counter oder einem LED-Blink-Licht aufsetzt, wirst du ja schnell sehen, 
welches Tool dir eher zusagt, v.a. wie die Verifikation deines Codes, 
i.d.R. also Simulation, integriert ist.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Tobias Franke schrieb:
> Lattice ... vor ein paar Jahren
Welche SW hattest du da?

von M. D. (wpmd)


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Lothar Miller schrieb:
> Tobias Franke schrieb:
>> Lattice ... vor ein paar Jahren
> Welche SW hattest du da?

Zwischen dem alten ispLever und dem aktuellen Diamond gibt es schon 
recht große Unterschiede...

: Bearbeitet durch User
von René B. (reneb)


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Um welche Art Einstieg geht es? Privat aus Interesse, Vorbereitung im 
Studium oder Vorbereitung im Beruf?

Lattice im allgemeinen und das MachX ist als privater Einstieg ganz gut, 
auch finden sich einige Lattice bevorzugt in Firmenprojekte, weil sie 
recht günstig mit onBoard-EEPROM für den FPGA zu haben sind. Allerdings 
für vergleichsweise einfache Anwendungen in der Signalverarbeitung, 
Vorfilterung und eben klassisch als Logic-Glue.

Aber für wirkliche High-End-Designs und vom Verbreitungsgrad her kannst 
du dich vor Xilinx und Altera nicht drücken. z.B. sitzen die Xilinx 
FPGAs in praktisch jedem Digital-Oszilloskop oder Spectrum-Analyzer drin 
(ich red hier nicht von dem Kinderkram im Handyformat, sondern 
"richtigen" Oszis).
Auch in FPGA-Arrays zur Schaltungssimulation sind eigentlich nur Xilinx 
und ab und an mal Altera verbaut.
Nach wie vor geben Altera und vor allem Xilinx in FPGAs die Richtung vor 
und sind diejenigen, die die Latte immer höher hängen wie kein anderer 
Hersteller, Nieschenprdukte ausgenommen.

: Bearbeitet durch User
von Bürovorsteher (Gast)


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> Aber für wirkliche High-End-Designs und vom Verbreitungsgrad her kannst
> du dich vor Xilinx und Altera nicht drücken.

Hier hat jemand gefragt, der mit FPGA anfangen will...

von FPGA-noob (Gast)


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René B. schrieb:
> Um welche Art Einstieg geht es? Privat aus Interesse, Vorbereitung im
> Studium oder Vorbereitung im Beruf?

Es geht in erster linie um "wo soll ich nur anfangen?" und "Kann ich 
damit einen guten Einstieg schaffen?" also zunächst mal für sich selbst, 
d.h. eigenen Horizont.

René B. schrieb:
> z.B. sitzen die Xilinx
> FPGAs in praktisch jedem Digital-Oszilloskop oder Spectrum-Analyzer drin
> (ich red hier nicht von dem Kinderkram im Handyformat, sondern
> "richtigen" Oszis).

...eben darum - die Dinger sind inzwischen Stand der Technik und da 
möchte ich mich weiterbilden bzw. entwickeln. Wenn man davon Ahnung hat, 
ist aber auch beruflicher nutzen nicht ausgeschlossen.

im Moment habe (noch) gar keine Ahnung von dem "Zeug" ;)

Ich habe mich inzwischen selbst ein wenig umgeschaut und habe den 
Eindruck, dass die Lattice nicht so verbreitet sind wie Altera bzw. 
Xilinx.
Also kaufe ich einfach das DE0 nano - da gibts sehr viele Nutzer, was ja 
für nen anfänger sehr vorteilhaft ist...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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FPGA-noob schrieb im Beitrag #3477239:
> Ich habe mich inzwischen selbst ein wenig umgeschaut und habe den
> Eindruck, dass die Lattice nicht so verbreitet sind wie Altera bzw.
> Xilinx.
Richtig. Aber wenn es dir nur um die Verbreitung geht, dann hättest du 
Xilinx nehmen müssen, denn die Reihenfolge ist:
Xilinx Altera Lattice Microsemi

> Also kaufe ich einfach das DE0 nano
Verstehe ich nicht. Du hast doch ein Lattice-Board. Warum was 
gleichwertiges neu kaufen?
Wenn du schon was neues kaufst, dann nimm doch gleich die Artix mit 
ihren 6er LUTs, das macht Spass... ;-)

von Schlumpf (Gast)


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Im Prinzip ist es doch egal, auf welchen Hersteller du setzt. Das 
Verständnis für die Materie, welches man erstmal aufbauen muss, ist bei 
allen das Gleiche.
Ok, in den Toolchains gibt es gravierende Unterschiede. Aber wenn du das 
Prinzip verstanden hast, dann ist der Sprung von einem Hersteller zum 
anderen ein Kinderspiel.
Wenn du schon im Besitz eines Lattice-Boards bist, dann lade dir doch 
einfach mal das Tool runter und schaue es dir an.
Wenn du damit klar kommst, super. Und wenn nicht, kannst dir ja immer 
noch ne andere Harware bestellen.

von Mike (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
>> Also kaufe ich einfach das DE0 nano
> Verstehe ich nicht. Du hast doch ein Lattice-Board. Warum was
> gleichwertiges neu kaufen?
> Wenn du schon was neues kaufst, dann nimm doch gleich die Artix mit
> ihren 6er LUTs, das macht Spass... ;-)

Nun ja, das "preiswerteste" Board mit einem Artix scheint das Nexys 4 zu 
sein. Das finde ich von den Möglichkeiten her allerdings ziemlich 
eingeschränkt (wenig Anschlüsse, nur 16MB Cellular-Ram usw.). 
Insbesondere für den Preis...

von Tobias F. (colonel2601)


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Hallo Lothar,

meine Lattice-Erfahrungen beruhen noch auf ispLever, die Version kann 
ich dir nicht mehr sagen. Du siehst schon, seitdem habe ich Lattice nie 
wieder angefasst. Möglicherweise haben sie ja mit der Diamond-SW alles 
besser gemacht.

Wenn ich mal viiieel Zeit habe, gucke ich sie mir (vielleicht ;-) noch 
mal an. Bis dahin bin ich mit Altera zufrieden (hochzufrieden erst, wenn 
sie doch nun endlich auch mal FPGAs mit integriertem Config-Flash 
rausbringen würden ;-)).

von Fpgakuechle K. (Gast)


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Tobias Franke schrieb:
> Hi,
>
> Der "Fitter" ist vereinfacht erklärt der Teil der FPGA-Design-Software,
> der den durch die "Synthese" umgewandelten Code (egal ob vormals VHDL,
> Verilog oder sonstwas) den realen HW-Strukturen im jeweiligen FPGA
> zuordnet, also festlegt, welche Verbindungen ("Routing") und Zellen nun
> wirklich im FPGA genutzt werden, um die von dir gewünschte Funktion zu
> erreichen.


Das stimmt so nicht für Xilinx, der fitter ist nur cpld anwendbar und 
"ersetzt" map und par. CPLDs haben durch ihre PLA-Matrix ein 
determiniertes Routing (feste obere Grenze für längste laufzeit), da 
enstehen keine unterschiedliche langen signalrouten. Anders bei FPGA's
da setz map erst die logischen Gleichungen auf die FPGA-resourcen ab 
(LUT, MUX, carry-chain, BRAM,RAM16, ...). Dann "platziert" der Place im 
par (place und route) die LUT's etc d.h. er allokiert die LUT die ihm am 
besten erscheint. Dann schout Rout das er die LUT, etc. so verbindet das 
die Signale nicht langsamer als gefordert laufen. Dazu braucht er meist 
meherere Anläufe und gelegentlich muss place alles nochmal neu 
platzieren,
weils nicht passt.

Siehe:
http://www.cs.indiana.edu/hmg/le/project-home/xilinx/ise_8.1/doc/usenglish/de/dev/dsgnflow.pdf

von FPGA-noob (Gast)


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Fpga Kuechle schrieb:
> Das stimmt so nicht für Xilinx, der fitter ist nur cpld anwendbar.......

Hallo Leute,
bitte in diesem Thread keine Nachhilfe oder erklärungen (auch wenn das 
nett gemeint ist - danke!) aber darum gehts hier nicht.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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FPGA-noob schrieb im Beitrag #3477061:
> Ich wollte mir bei euch Tipps holen, weil ich ja den lattice schon habe.
> Aber wenn Altera/quartus besser geieignet sind um sich an das Thema
> ranzutasten, dann besorge ich die eben.
Aus der Historie hier im Forum kann ich dir nur sagen: für Xilinx 
wirst du am ehesten Hilfe bekommen (ich habe bewusst nicht "von" 
geschrieben!). Aber letztlich gilt: besorg dir die Plattform, mit der 
du meinst, dass du glücklich wirst. Denn du selber wirst dich damit 
herumschlagen müssen.

Am interessantesten für Anfänger und Bastler sehe ich nach wie vor die 
kleinen Lattice-FPGAs, weil man da mit 1 Chip tatsächlich 
"all-inclusive" unterwegs ist.

von Panzer H. (panzer1)


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Tobias Franke schrieb:
> meine Lattice-Erfahrungen beruhen noch auf ispLever, die Version kann
> ich dir nicht mehr sagen. Du siehst schon, seitdem habe ich Lattice nie
> wieder angefasst. Möglicherweise haben sie ja mit der Diamond-SW alles
> besser gemacht.

Mein Senf dazu:
Nach einiger Zeit FPGA-Abstinenz darf ich aktuell einen Lattice MachXO2 
und parallel einen Xilinx Sparten 6 bearbeiten. Lattice Diamond war für 
mich völlig neu, Xilinx ISE schon bekannt.
Für mich gestaltete sich das Arbeiten mit Lattice intuitiver,
bei Xilinx musste ich mich erst wieder in einige Spezialitäten 
einarbeiten.
Da ich schon einige Jahre im Geschäft bin, komme ich mittlerweile mit 
jeder Plattform nach gewisser Einarbeitung klar. Die grundlegenden 
Konzepte ändern sich ja nicht...
Von daher: Für einen Einstieg FPGA/VHDL ist der MachXO2 sehr gut 
geeignet.

von FPGA-noob (Gast)


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Hallo!
Danke euch allen für eure Meinungen und hilfe.
Wie gesagt - habe mir "VHDL synthese" besorgt und jetzt auch Diamond
installiert...
Bin gespannt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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FPGA-noob schrieb im Beitrag #3479253:
> Wie gesagt - habe mir "VHDL synthese" besorgt
Lies dir die Anmerkungen hierzu auch durch:
Beitrag "Re: Verständnisproblem Xilinx XC9572 CPLD"

Und hier gibt es den für Anfänger wichtigen RTL-Plan bei Lattice:
Beitrag "Re: Erste Schritte mit FPGA - ich komme nicht weiter"
Da sollte man immmer wieder mal schauen, ob die Synthese das gemacht 
hat, was man wollte...

von Holger H. (holger-h-hennef) Benutzerseite


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Lothar Miller schrieb:
> Beitrag "Re: Erste Schritte mit FPGA - ich komme nicht weiter"
> Da sollte man immmer wieder mal schauen, ob die Synthese das gemacht
> hat, was man wollte...
Ich habe mir für mein MachXo Lattice Control Developmentkit
das Refdesign von der Lattice Home-Page geholt, da ist die Doku 
included,
und man kann somit leicht lernen, u´. braucht somit nicht die Doku.
auf der Hompage suchen...
Ja genau damit habe ich angefangen mit Lattice ... von Lattice User.
Lattice User -->LINK:
Beitrag "Re: Erste Schritte mit FPGA - ich komme nicht weiter"
http://www.mikrocontroller.net/attachment/preview/118713.jpg



#####################################################################
Hier das Raspberry Lattice PIF Board.
http://www.bugblat.com/products/pif/
https://github.com/timeccles/pif/blob/master/software/src/pifload.cpp

 Anhang: MachXo2_pif.PNG

Gruss Holger.

von Holger H. (holger-h-hennef) Benutzerseite


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Hallo !
Fast vergessen... der Simulator.
Das ist für den Lattice Simulator von Aldec.

Active HDL Tutorial - Part 2
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=9fXytV67Ls8
#############################################
Hier ist noch ein Hint zum Triggern u. Tracen.
Advanced Signal Tracing in DVE
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=8AV_ZTUk_aE
############
Guss Holger.


Anhang Bild:
ACTIVE_hdl_Aldec.PNG
############################################

von Holger H. (holger-h-hennef) Benutzerseite


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@FPGA-noob Hallo !
Hier diesen iceStick finde ich ganz gut, oder gleich zwei davon u. man 
kann damit
das eine FPGA-Modell mit dem anderen FPGA-Stick validieren.
Ist also mobil, kann man leicht transportieren usw.
######################################################################## 
##
Hier noch ein Hint für ganz kleine FPGA 5mm*5mm usw, für Sensor Signale 
.. mobile Devices uA .. siehe Bild.

Oder der ice40Stick für $25 als Einsteiger
Kit (Progger--FTDI (iJTAG) /SPI-FLASH), mit IRDA (Infrarot) Interface, 
und

I/O Pinning via Sockel u. Board.

-LVDS Signale sind nur für spezielle ice40-Typen# dabei.

Link:
Hangout on Air with Digi-Key, Lattice Semiconductor and Digilent
https://www.youtube.com/watch?v=wC1uTMokX9s#t=179

Anhang: ice40_stick_1.PNG

Gruss Holger.

von Holger H. (holger-h-hennef) Benutzerseite


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ice40 USB ATMEGA-prog SPI-Rom_ice40Config !
Port to Lattice iCEblink40-HX1K Evaluation Board
Chris McClelland
https://groups.google.com/d/msg/fpgalink-users/iy3thJjWmsw/qMFuwQh82MUJ
Picture:
https://plus.google.com/u/0/communities/107096044342011902817

https://groups.google.com/forum/#!msg/fpgalink-users/iy3thJjWmsw/qMFuwQh82MUJ

Hier noch Vergleichsdaten zur Stromaufnahme Coolrunner iglo nanao
######################################################################## 
##
http://www.fpgatips.com/choosing-low-power-fpgas-lattice-ice40-compare/
-----------------------------------------------------------
[1]http://www.makestuff.eu/wordpress/minimus-avr-isp-clone/
############
Gruss Holger.

von FPGA-noob (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> FPGA-noob schrieb im Beitrag #3479253:
>> Wie gesagt - habe mir "VHDL synthese" besorgt
> Lies dir die Anmerkungen hierzu auch durch:
> Beitrag "Re: Verständnisproblem Xilinx XC9572 CPLD"
>
> Und hier gibt es den für Anfänger wichtigen RTL-Plan bei Lattice:
> Beitrag "Re: Erste Schritte mit FPGA - ich komme nicht weiter"
> Da sollte man immmer wieder mal schauen, ob die Synthese das gemacht
> hat, was man wollte...

Hallo!

habe die Threads durchgelesen und lese gerade das Buch 
(VHDL-Synthese)von Reichard/Schwarz (noch im Kapitel 2). Macht ganz 
guten Eindruch...

Danke euch für die tipps! (auch an Holger)

von FPGA-noob (Gast)


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FPGA-noob schrieb im Beitrag #3491770:
> habe die Threads durchgelesen und lese gerade das Buch
> (VHDL-Synthese)von Reichard/Schwarz (noch im Kapitel 2). Macht ganz
> guten Eindruch...

...damit wollte ich sagen, dass ich noch etwas mit der theorie 
beschäftigt bin.

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