Projekty dla początkujących na FPGA?

Mam dwa tygodnie do ukończenia mojego pierwszego kursu college'u z projektowania cyfrowego i najwyraźniej nie będzie ostatecznego projektu - tylko żmudny egzamin końcowy.

Tak jak zrobiłby to każdy ciekawy uczeń, przyjrzałem się, czym właściwie są FPGA i czym karmiłem łyżką podczas zajęć. Zdecydowałem się ukończyć prosty projekt FPGA. Korzystam z Basys2 Spartan-3E FPGA i znam cyfrową logikę i używam ISE do przesuwania bramek logicznych, ale nie znam VHDL / Verilog (jestem pewien, że mógłbym to łatwo odebrać).

Czy ktoś ma jakieś pomysły na projekt dla początkującego? Przeprowadziłem wiele pokazów laboratoryjnych, ale nic nadzwyczajnego.

Uważam, że „Prototypowanie FPGA przez Verilog Przykłady Ponga Chu: wersja Xilinx Spartan-3” jest bardzo pomocną książką. Jest przeznaczony do innej planszy Spartan-3 niż ta, o której wspomniałeś, ale nadal powinien być pomocny.

Istnieje również edycja VHDL, jeśli wolisz pójść tą drogą

Wygląda na to VGA. Wideo zawsze wzbudza zainteresowanie moim doświadczeniem :)

Oto plan, który możesz wypróbować (nie wymaga bufora ramki):

1. Uzyskaj czysty ekran VGA
2. wyświetlać zanikanie koloru poziomego z czarnego na jednolity
3. Teraz zanikaj pionowo z czarnego na czerwony i poziomo z czarnego na zielony 3a. (stwórz ciekawsze, określone algorytmicznie tło, które możesz renderować w czasie rzeczywistym)
4. stwórz prosty silnik sprite, który nałoży dowolny mały kształt w dowolne miejsce - możesz użyć 1 BRAM dla danych sprite
5. pokaż kilka różnych duszków (1 BRAM każdy)
6. utwórz trochę logiki aktualizacji, aby duszki podskakiwały (i się od siebie nawzajem) - dodaj wykrywanie kolizji do logiki duszka.
7. utwórz duszka „wiosło”, którym możesz sterować za pomocą przełączników, użyj go, aby zatrzymać duszki z ekranu
8. Dodaj mechanizm oceniania

Myślę, że wszystko powinno pasować do 250E. (Zegar VGA jest wolny pod względem FPGA, więc możesz pomnożyć go 4-8x za pomocą DCM, co pozwoli multipleksować jeden silnik sprite na więcej niż jednej instancji sprite)

Ten darmowy kurs online napisany przez Chomika jest niesamowity i napisany z myślą o Basys 2 i Nexys 2 .

Osobiście korzystałem z Basys 2 i nauczyłem się wielu z tego kursu. Omówiono wszystkie aspekty płyty Basys i wiele koncepcji pozwalających uzyskać większość projektów poza ukończonym kursem.

Podobnie jak w przypadku wszystkich innych elementów, zacznij od projektu hello world , w tym przypadku - mrugnij diodą LED - i dostosuj jego okres dla zabawy.

Aby to zrobić, musisz nauczyć się budować licznik w Verilog / VHDL. To dobry początek do poznania zawiłości HDL, ponieważ nauczysz się:

1. Wnioskuj operacje sprzętowe - używając kodu RTL zamiast kodu poziomu bramki. Dowiesz się, jak zaprojektować wstępnie ładowany, resetowalny licznik góra / dół z kodem RTL.
2. Dowiedz się, jak robić projektowanie synchroniczne - do czego i tak większość FPGA jest dobra i jest podstawą prawie wszystkich systemów cyfrowych.
3. Dowiedz się, jak połączyć się ze światem zewnętrznym - korzystając z I / O FPGA. To nauczy Cię, jak konfigurować i implementować rzeczy na FPGA.

Gdy to zrobisz, przejdź do OpenCore i zacznij hakować większe projekty. Znajdziesz tutaj wiele innych ciekawych projektów, w tym również Twój. :)

Martin sugeruje, że masz możliwość VGA.

Co powiesz na przyzwoitą „ramkę”, która umożliwia lepszą kontrolę nad zdjęciami niż jakakolwiek zwykle dostępna.

• Większość źle obsługuje podkatalogi.

• Prawie żaden nie pozwala na losowe porządkowanie wyświetlania - co jest bardzo dużą zaletą, gdy masz dużą liczbę zdjęć.

• Możliwość wykonania pokazu slajdów na podstawie wybranych zdjęć jako bonus. (Zobacz przykłady Irfanview).

• Dodatkowe punkty - dodaj możliwość odtwarzania plików MP3. Przeplataj muzykę ze zdjęciami.

• Magazyn danych SD Flash.

• USB?

• 802.11? (zbyt wiele, by się spodziewać).

Pracowałem trochę z płytą NEXYS2 i powiązanym tekstem z Digilent. Jest drogo, ale było to dobre doświadczenie.

Książka Hamblena i in. Jest pełna interesujących projektów dla płyt Altera Cyclone DE1 i DE2; Kod VHDL jest dostarczany. Zaimplementuj niektóre z nich na swojej płycie Spartan-3E.

Jedną z pierwszych rzeczy do zrobienia jest po prostu pobranie (od strony dostawcy lub strony entuzjastów) i zbudowanie szkieletowego projektu, który podpina dane wejściowe do wyjść - może to być bardzo frustrujące, dopóki nie zaczniesz działać.

Następnie możesz zacząć umieszczać logikę między stanowymi maszynami dla wymyślonych przykładów, jak w klasie, lub bardziej skomplikowanych, takich jak generatory wideo, które inni polecają. Bardziej skomplikowane bloki, takie jak proste procesory DIY itp.

Kiedy wziąłem kurs VHDL, zrobiłem mikroprocesor z ALU z kilkoma instrukcjami, komunikacją pamięci i sekwenserem mikroinstrukcji. Zajmuje to więcej czasu, niż myślisz, że to zajmie, szczególnie jeśli chcesz uczynić go solidnym.