Hallo zusammen, ich bin relativ neu in der Welt der programmierbaren Logik und habe in den letzten Wochen mit dem Artix7 ,dem ICE40 und dem MACHXO2 erste Erfahrungen mit VHDL gesammelt. Nun wäre es für ein Projekt interessant einen FPGA mit 5 Volt fähigen I/Os zu haben. Leider finde ich dazu nur veraltete Beiträge und Seiten von FPGAs die es gar nicht mehr zu kaufen gibt. Stimmt mein Eindruck oder übersehe ich da etwas? Des Weiteren wäre es interssant zu wissen ob es fertige Lösungen mit ADC/DACs gibt. freundliche Grüße
VHDL-Neuling schrieb im Beitrag #5005404: > Nun wäre es für ein Projekt interessant einen FPGA mit 5 Volt fähigen > I/Os zu haben. Hochspannungs-FPGAs gibt es schon seit vor der Jahrtausendwende nicht mehr. > Des Weiteren wäre es interssant zu wissen ob es fertige Lösungen mit > ADC/DACs gibt. Es gibt ganz vereinzelt FPGAs mit ADC on Chip. Und man kann mit LVDS-Buffern einen ADC aufbauen (siehe Appnote von Lattice http://www.latticesemi.com/~/media/LatticeSemi/Documents/WhitePapers/AG/CreatingAnADCUsingFPGAResources.PDF oder http://cas.tudelft.nl/pubs/Homulle15fpga.pdf) und den DAC kann man mit einer PWM machen, aber das sind Schaltungstricks, die in der Praxis genau angeschaut werden sollten. Schließ einfach einen kleinen seriellen ADC/DAC an und du hast genau den Wandler, den du in deiner Applikation brauchst.
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VHDL-Neuling schrieb im Beitrag #5005404: > Des Weiteren wäre es interssant zu wissen ob es fertige Lösungen mit > ADC/DACs gibt. Da wären die Cypress PSoC 4 oder 5 für Dich interessant. Eine Mischung aus ARM, FPGA und Analog...
VHDL-Neuling schrieb im Beitrag #5005404: > Des Weiteren wäre es interssant zu wissen ob es fertige Lösungen mit > ADC/DACs gibt. Altera (jetzt Intel) MAX10-Serie. Die mit dem "A" im Namen. Mit "S" im Namen: Nur eine Versorgungsspannung von 3,3 V. Kein externer Konfigurationsspeicher erforderlich. Für das Layout alles recht komfortabel.
Vielleicht Actel/Microsemi Fusion FPGAs? FPGA, Arm-µC und Programmierbare Analog-Elemente in einem. www.actel.com/smartfusion
VHDL-Neuling schrieb im Beitrag #5005404: > Nun wäre es für ein Projekt interessant einen FPGA mit 5 Volt fähigen > I/Os zu haben. Leider finde ich dazu nur veraltete Beiträge und Seiten > von FPGAs die es gar nicht mehr zu kaufen gibt. Stimmt mein Eindruck > oder übersehe ich da etwas? Dein Eindruck stimmt, du musst denen FPGA mit Levelshiftern umzingeln um ihn in die 5V Welt zu bringen. Alternativ 5V CPLDS wie xilinx XC9500 die sind noch nicht solange obsolete wie 5V FPGA's. Für Steckbretter gibts sowas: https://www.sparkfun.com/products/12009 Ansonsten sollte fast jeder Halbleiterhersteller ne größerer Levelshifterfamilie haben bspw.: http://www.ti.com/lsds/ti/logic/voltage-level-translation-overview.page
Es gibt auch solche GODIL Module: https://shop.trenz-electronic.de/de/OHO-Elektronik/ Für 5V Spielerein ausreichend.
Lothar M. schrieb: > VHDL-Neuling schrieb im Beitrag #5005404: >> Nun wäre es für ein Projekt interessant einen FPGA mit 5 Volt fähigen >> I/Os zu haben. > Hochspannungs-FPGAs gibt es schon seit vor der Jahrtausendwende nicht > mehr. "Hochspannung" +1 :-) In 10 Jahren gibt es sicher nur noch 0,95V-Peripherie und alle fragen sich, wieso man mal so viele unterschiedliche Spannungen gebraucht hat.
VHDL-Neuling schrieb im Beitrag #5005404: > Des Weiteren wäre es interssant zu wissen ob es fertige Lösungen mit > ADC/DACs gibt Auch hier mal die Frage: ist für die Anwendung ein FPGA nötig und warum? Denn es gibt inzwischen Multicore uC mit Highspeed ADC z.B. 80 MSPS 12-bit und die Pins sind 5V-tolerant obwohl der Core mit 1.8V läuft. Ein Core kann sich mit dem ADC beschäftigen, ein anderer FIR Filter machen und ein weiterer mit bis zu 52 MB/sec Daten schieben. Und kostet unter 10 EUR da kann das Artix nicht mit: https://www.mikrocontroller.net/part/LPC4370
Lothar schrieb: > Auch hier mal die Frage: ist für die Anwendung ein FPGA nötig und warum? Es gibt viel unterschiedliche Anwendungen für programmierbare Logik auf dieser Welt. Für die meisten davon sind µCs ausreichend, für die meisten von denen wiederum ganz langsame 8-Bitter. Aber in wenigen Anwendungen tut es auch ein LPC4370, ein Intel Core I-irgendwas oder gar eine GPU nicht bzw. wäre unwirtschaftlich. Da können dann CPLDs und FPGAs besser geeignet sein. Das ist, verglichen mit der Anzahl der Anwendungen für programmierbare Logik insgesamt, sehr wenig, und das drückt sich auch darin aus, dass in diesem Forum so viel weniger Beiträge als in µC & Elektronik kommen. Aber das weißt du alles. Und der TO sicherlich auch. Warum stellst du seine Frage in Frage? Er hat nicht nach schnellen MCUs gefragt. Er möchte eine Lösung mit einem ein FPGA suchen. Und er hat sogar schon eine plausible Antwort auf deine Frage gegeben: Nicht weil es unbedingt nötig ist, aber "weil es ihn interessiert". Ich respektiere, dass er ausloten will, wie eine Lösung mit FPGA aussehen könnte, und genau dafür - und nur dafür - fragt. Vielleicht kommt er ja von sich aus zu einem anderen Entschluss. DZDZ
Konkret geht es in meinem Projekt darum einen Microcontroller zu entlasten und für diesen, nach erhalt einer Flanke, den Aktuellen Winkel eines Positionsmessgerätes (Inkrementaldrehgeber, EnDat-Encoder, ...) zur Verfügung zu stellen. Aufgrund der Einbindung dieses Projekts in diverse Messaufbauten hätte es in Zukunft interessant sein können ob es auch FPGAs gibt die mit 5 Volt laufen, da hier leider noch sehr viel 5 Volt Technik bei uns vorhanden ist. Die Idee mit den Levelshiftern haben wir schon umgesetzt, nur war jetzt die Frage ob diese auch eingespart werden können. Vielen Dank für die vielen Antworten.
Lothar schrieb: > Auch hier mal die Frage: ist für die Anwendung ein FPGA nötig und warum? Konkret geht es in meinem Projekt darum einen Microcontroller zu entlasten und für diesen, nach erhalt einer Flanke, den Aktuellen Winkel eines Positionsmessgerätes (Inkrementaldrehgeber, EnDat-Encoder, ...) zur Verfügung zu stellen. Aufgrund der Einbindung dieses Projekts in diverse Messaufbauten hätte es in Zukunft interessant sein können ob es auch FPGAs gibt die mit 5 Volt laufen, da hier leider noch sehr viel 5 Volt Technik bei uns vorhanden ist. Die Idee mit den Levelshiftern haben wir schon umgesetzt, nur war jetzt die Frage ob diese auch eingespart werden können. Vielen Dank für die vielen Antworten.
VHDL-Neuling schrieb im Beitrag #5010867: > Aufgrund der Einbindung dieses Projekts in diverse Messaufbauten hätte > es in Zukunft interessant sein können ob es auch FPGAs gibt die mit 5 > Volt laufen In der und für die Zukunft wird kein Hersteller mehr ein IC entwickeln, das mit 5V läuft. > ob es auch FPGAs gibt die mit 5 Volt laufen, da hier leider noch sehr > viel 5 Volt Technik bei uns vorhanden ist. Ich habe es inzwischen (gerade durch den Einsatz von FPGAs) geschafft, durch Redesigns solche alte Hochspannungslogik loszuwerden und nur noch mit 3,3V IO zu fahren.
Guck mal nach Cypress PSOC-5lp, fuer $10 hast du devboard incl programmer. Ich denke kein 'richtiger' FPGA aber mit deine genennte funktionen kommt er prima zu recht. 5V
@Lothar Miller (lkmiller) (Moderator)
>durch Redesigns solche alte Hochspannungslogik loszuwerden
Hochspannungslogik. ;-)
Was ist dann die WIRKLICH alte 15V CMOS-Technik? Oder gar 24V LSL etc.?
Hyperspannungslogik?
Falk B. schrieb: > Was ist dann die WIRKLICH alte 15V CMOS-Technik? Ja, diese analogen Dinger gabs ja auch noch. Da muss mir eine temporär partielle Amnesie unterlaufen sein... ;-)
Lothar M. schrieb: >> ob es auch FPGAs gibt die mit 5 Volt laufen, da hier leider noch sehr >> viel 5 Volt Technik bei uns vorhanden ist. > Ich habe es inzwischen (gerade durch den Einsatz von FPGAs) geschafft, > durch Redesigns solche alte Hochspannungslogik loszuwerden und nur noch > mit 3,3V IO zu fahren. Wobei immer mehr FPGA's nur noch 2V5 an den Pins können. Also ich wär dafür das FPGA mit integrierten Levelshiftern angeboten werden. Was nützt die ganze hohe Integrationsdichte wenn man auf dem Board um den FPGA Heerscharen von Pegelwandler setzen muß. Oder Stacked Die devices wie beim Spartan3E-NV. Also den FPGA auf einen spannungsschwachen, schnellen Die und Teile der IO-Logik auf einen zweiten spannungsstarken Die. Da könnte man auch ein paar stromstarke Treiber installieren und muss dann weniger oft über Leitungs/LED/RS232/-Treiber gehen. Dann hätte man eine µC-Stärke mehr in den FPGA transferiert.
Bitwurschtler schrieb: > Wobei immer mehr FPGA's nur noch 2V5 an den Pins können. ... > Also ich wär dafür das FPGA mit integrierten Levelshiftern angeboten > werden. Die Levelshifter sind doch schon drin. Du kannst verschiedene Bänke mit verschiedenen IO-Spannungen versorgen. Beim Kintex 7 geht das von 1,2V bis 3,3V (an den HR-Bänken, sonst nur bis 1,8V) Ebenso beim MachXO2: Vcc_IO von 1,2V bis 3,3V. Nur mit 5V ist nix mehr. Die Retrofraktion benötigt externe Levelshifter. Und die anderen? Wo wird bei aktuellen Bauteilen noch 5V-Technik verbaut? Duke
Duke Scarring schrieb: > Nur mit 5V ist nix mehr. Die Retrofraktion benötigt externe > Levelshifter. Und die anderen? Wo wird bei aktuellen Bauteilen noch > 5V-Technik verbaut? Bin sehr Froh das mein Prozessor programmierbaren strom bis fast 5V aussenden kann weil ich mehrfarben-LEDs ansteure.
Duke Scarring schrieb: > Bitwurschtler schrieb: >> Wobei immer mehr FPGA's nur noch 2V5 an den Pins können. > ... >> Also ich wär dafür das FPGA mit integrierten Levelshiftern angeboten >> werden. > > Nur mit 5V ist nix mehr. Die Retrofraktion benötigt externe > Levelshifter. Und die anderen? Wo wird bei aktuellen Bauteilen noch > 5V-Technik verbaut? Mir geht's weniger um die 5V wollt als die Zukunft der 3V3 - IO's. Aber auch bei 5V fallen mir spontan ein paar Optocoupler ein bei denen ich mir die Hochstromtreiber sparen könnte, Alpahnumerische Displays wollen auch gerne 5V, Bei Automotive (CAN-BUS) ist viel in 5V, die usb-seriell wandler dröpfeln gern in 5V (USB-Spg.) oder höher ...
Duke Scarring schrieb: > Nur mit 5V ist nix mehr. Die Retrofraktion benötigt externe > Levelshifter. Und die anderen? Wo wird bei aktuellen Bauteilen noch > 5V-Technik verbaut? In der Steuerungs- und Leistungselektronik? direktes Ansteuern von Mosfets ohne Treiber-IC direktes Ansteuern von blauen LEDs einfachere Erzeugung von Hilfsspannungen bei geringer Leistungsanforderung ohne zusätzliche Spannungswandler (ungenutzten µC-Pin als Ladungspumpentreiber missbrauchen...) und störungsresistenten Elektronikanwendungen machen hohe Spannungen das Leben einfacher. Störsignaleinstreuungen sind damit leichter in den griff zu bekommen. In der Industrie verwendet man dahr häufig 24V-Elektronik! Ich würde die 5V-Elektronik sehr vermissen.
@Schreiber (Gast) >> Nur mit 5V ist nix mehr. Die Retrofraktion benötigt externe >> Levelshifter. Und die anderen? Wo wird bei aktuellen Bauteilen noch >> 5V-Technik verbaut? >In der Steuerungs- und Leistungselektronik? >direktes Ansteuern von Mosfets ohne Treiber-IC >direktes Ansteuern von blauen LEDs >einfachere Erzeugung von Hilfsspannungen bei geringer >Leistungsanforderung ohne zusätzliche Spannungswandler (ungenutzten >µC-Pin als Ladungspumpentreiber missbrauchen...) Das ist nicht mal ANSATZWEISE das Einsatzgebiet moderner FPGAs. Die sind für SEHR schnelle Busse etc. gebaut, DDR-RAM, PCIe etc. Alles anderes sind Abfallprodukte in der Anwendung. Darum interessiert sich auch keine Hersteller mehr um 5V Toleranz. >und störungsresistenten Elektronikanwendungen machen hohe Spannungen das >Leben einfacher. Störsignaleinstreuungen sind damit leichter in den >griff zu bekommen. In der Industrie verwendet man dahr häufig >24V-Elektronik! Ja und? Was hat diese Grobmotorikerelektrik mit modernen, höchstinegrierten FPGAs zu zun? Rein gar nichts! >Ich würde die 5V-Elektronik sehr vermissen. Dann kauf dir schon mal ne Packung Taschentücher. Time to say good bye . . .
Hallo, eigentlich wollte ich einen eigenen Thread starten, um mich nicht in ein fremdes Thema einzumischen, jedoch wird beim Erstellen eines neuen Themas ja nahegelegt, erstmal zu suchen, ob es ein ähnliches schon gibt. Und dieses hier ist sehr ähnlich. Wie ich in einer anderen Rubrik schon geschrieben habe, hab ich in den letzten Wochen die Platinen des NDR Klein Computers neu aufgelegt. Da inzwischen das Z80 System fast komplett ist, möchte ich auch neue Ideen einbringen. Nach den Plänen von Grant Searle und den Erweiterungen im Retrobrew-Forum habe ich bereits mit dieser billigen FPGA-Platine http://www.ebay.de/itm/Altera-Cyclone-II-EP2C5T144-FPGA-CPLD-Entwicklungs-board-DevelI2Copment-IO-SPI-/172328261937 einen CP/M Computer mit angebundenem SRAM, SD-Card usw. aufgebaut. Meine Idee wäre jetzt, dieses Board auf eine eigene Platine zu bringen, die auf den NKC (NDR Klein Computer) BUS aufsteckbar ist. Dadurch könnte man das NKC System nutzen, wie es ursprünglich mal gedacht war, als Entwicklungssystem für Z80 Computer. Das FPGA-Board könnte, je nach Code, dabei als reine Z80 CPU, als Grafikkarte mit VGA-Signal, als Soundmodul, SD-Card Interface, Tastaturschnittstelle oder Kombination davon dienen. Der Sinn davon wäre erstmal reines Ausprobieren und Lernen. Da die jeweils restlichen Komponenten ja schon als Hardware existieren, könnte man die Implementierung daran leicht testen. Der NKC BUS ist ein "normaler" Z80 BUS mit 5V Adress-, Daten- und Steuerleitungen. Meine erste Frage wäre nun eben, wie schon in diesem Thema, wie kann man das FPGA-Board am besten (bzw. einfachsten) an einen 5V Z80 BUS adaptieren? Ich denke, man müßte alle Busleitungen mit einem (meist) bidirektionalem Pegelwandler versehen. Sind die bekannten (MAX232 usw.) schnell genug für ein 2...8 MHz Mikroprozessorsystem? Um die zusätzlichen Karten auf dem Bus ansteuern zu können, benötigt man normalerweise Bustreiber. Im NKC wurden 74LS245 verwendet. Übernehmen die Pegelwandler auch gleichzeitig die Aufgabe der Bustreiber oder wären die zusätzlich nötig? Ich habe beim MAX232 etwas von 10mA gelesen, was ja wohl hinreichend wäre. Gibt es bessere Ideen oder Vorschläge zu diesem Thema? Wenn dieser Beitrag doch zu sehr in dem Thread stört, eröffne ich auch gern ein eigenes Thema. Gruß, Rene
Falk B. schrieb: > @Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) > >>durch Redesigns solche alte Hochspannungslogik loszuwerden > > Hochspannungslogik. ;-) > > Was ist dann die WIRKLICH alte 15V CMOS-Technik? Oder gar 24V LSL etc.? > Hyperspannungslogik? Ich würde sagen: Höchstspannungstechnik. Hyperspannungstechnik wäre demnach was mit Röhren, die brauchen ja noch höhere Spannungen.
Falk B. schrieb: > Das ist nicht mal ANSATZWEISE das Einsatzgebiet moderner FPGAs. Die sind > für SEHR schnelle Busse etc. gebaut, DDR-RAM, PCIe etc. Alles anderes > sind Abfallprodukte in der Anwendung. Darum interessiert sich auch keine > Hersteller mehr um 5V Toleranz. Naja im Sicherheitskritischen Anwendungen wie Avionik, Verkehrssignaleinrichtungen und Medizintechnik nimmt man gerne FPGA- statt Softwareimplementierte Algorithmen weil Software als komplexer und damit fehleranfälliger gilt. Das führt dazu das im Flugzeugbau ein dummer Servo von einem FPGA/CPLD gesteuert wird, dem vertraut man mehr (oder anders) als einer Softwarebasierenden Steuerung. Dementsprechend gibt es auch zwei Standards für fliegende Elektronik DO-178 (Software) und DO-254 (FPGA). Und das führt dazu das man eben auch für "dumme" Steuerungen FPGA's einsetzt auch wennn FPGA's für schnelle Busse etc gedacht sind. Und jeder Levelshifter sind ein weitere Minuspunkt bei der FMEA (kalte Lösttelle etc.) Weniger Bauteile - weniger was bei der Fertigung/Einsatz Risiken birgt.
@Johnny B. (johnnyb) >> Was ist dann die WIRKLICH alte 15V CMOS-Technik? Oder gar 24V LSL etc.? >> Hyperspannungslogik? >Ich würde sagen: Höchstspannungstechnik. Es gibt Leute, bei denn fängt Höchstspannung ab 500kV an . . .
@Bitwurschtler (Gast) >Weniger Bauteile - weniger was bei der Fertigung/Einsatz Risiken birgt. Du kannst bis an Ende der Welt jammern, man wird keine 5V toleranten FPGAs mehr bauen. Wahrscheinlich nicht mal als Automotive/Military/Radiation Hardened Versionen.
Falk B. schrieb: > Dann kauf dir schon mal ne Packung Taschentücher. ... >>Weniger Bauteile - weniger was bei der Fertigung/Einsatz Risiken birgt. > > Du kannst bis an Ende der Welt jammern, man wird keine 5V toleranten > FPGAs mehr bauen. Die Diskussion hier wäre deutlich angenehmer, wenn Du nicht ständig anderen Jammerei vorwerfen würdest nur weil diese Beschreiben wie aus ihrer Sicht die Arbeit einfacher wäre.
Falk B. schrieb: > @Johnny B. (johnnyb) >>> Was ist dann die WIRKLICH alte 15V CMOS-Technik? Oder gar 24V LSL etc.? >>> Hyperspannungslogik? >> Ich würde sagen: Höchstspannungstechnik. > Es gibt Leute, bei denn fängt Höchstspannung ab 500kV an . . . Ab etwa 4V ist es dem FPGA als solches egal. Nur die Fehlerbilder unterscheiden sich dann graduell... ;-) Rene V. schrieb: > Ich denke, man müßte alle Busleitungen mit einem (meist) bidirektionalem > Pegelwandler versehen. Sind die bekannten (MAX232 usw.) schnell genug > für ein 2...8 MHz Mikroprozessorsystem? Naja, gerade der angesprochene MAX232 ist für einen 5V Bus sogar einfach falsch, weil es ja ein RS232 Pegelwandler mit 5V auf der Logikseite ist... Ich empfehle aus dem Artikel Pegelwandler die passenden 245 Derivate. Dort musst du dich dann eben vom FPGA aus um die Umschaltung der Datenrichtung kümmern.
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Bearbeitet durch Moderator
@ Bitwurschtler (Gast) >Die Diskussion hier wäre deutlich angenehmer, wenn Du nicht ständig >anderen Jammerei vorwerfen würdest nur weil diese Beschreiben wie aus >ihrer Sicht die Arbeit einfacher wäre. Jaja, es gibt keine perfekten Bauteile, die absolut alle Wünsche aller möglichen und unmöglichen Anwendungen abdecken. Nicht im Jahr 2017, auch nicht im Jahr 3000. So what! Die "man könnte, es wäre besser, es wäre schön, es wäre wünschenswert" ist Zeitverschwendung. Bauteile wird es meistens nur in derartigen Wunschkonfigurationen geben, wenn da ein finanzkräftiger Nachfrager vorhanden ist. Denn die Halbleiterhersteller sind nicht die guten Feen, die Bastlern und Träumern ihre Wunschzettel abarbeiten. Und überhaupt. Es gibt heute dermaßen aberwitzige viele und leistungsfähige Bauteile. An die meisten kommt auch der Bastler ran, wenn gleich BGAs und andere Spielchen eher zu sportlich sind. Was gibt es da noch groß zu beklagen? Jaja, der Stein der Weisen ist immer noch nicht im Angebot. So what!
Hallo Lothar, Lothar M. schrieb: > Ich empfehle aus dem Artikel Pegelwandler die passenden 245 > Derivate. Dort musst du dich dann eben vom FPGA aus um die Umschaltung > der Datenrichtung kümmern. ich glaube, da habe ich einfach zu komlpiziert bzw. verkehrtherum gedacht. Natürlich gibt es ja die für unterschiedliche Spannungsbereiche ausgelegten TTL-Derivate. Danach könnte 74LCX245 bzw. 74LCX16245 die einfache Lösung sein. Die Richtungsumschaltung muß ja ohnehin von der internen Logik her (RD/WR usw.) vorgenommen werden. Danke für den Hinweis! Rene
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