Discusie FPGA

Goedendag Lezers.

Via dit topic hoop ik wat te leren over FPGA's.

ik ben hobby matig al enige jaren bekend met μcontroller's.
Pic16Fxx en AVR later Arduino (ook avr) en STM , Eprom en eeprom ben ik mee bekend.

Nu 2020 nieuw decennium , Wil ik Fpga gaan proberen , vroeger in gulden tijd waren die 1500gld , Nu zijn er betaalbare varianten.

Als ik ga googlen op μc vindt ik bergen informatie , Op fpga valt dit best wel tegen .Ook op dit forum (natuurlijk wel een aantal topics gevonden)

1. Het verschil tussen Fpga en Clpd is mij niet geheel duidelijk.

Mijn doel is : Een hobby computer maken ,vergelijkbaar met een Commodore 64. Dus met Basic ,Maar ook met eenvoudige machine taal , die de c64 heeft.

https://ultimate64.com/Ultimate-64
Deze ken ik al , Doe geen moeite

Hoewel ik ook printjes kan maken ,Ben ik "lui" en wil ik een developers board kopen ,Mijn eerste oog viel op een spartan board van Xilinx.
Xilinx software gedownload (60GB) ,En dat is gratis voor een jaar of zo. Dat is niet wat ik wil , Over een jaar hoop ik er mee te kunnen werken ,En moet ik de software kopen.

Verder gezocht Intel ,Altera IV mooie prijs voor een developers bord , Quartus software Lite gratis.

En bovenstaande link van ultimate64 heeft ook een Altera fpga.
Dus moet goed zijn.

Board wat ik heb aangeschaft https://nl.aliexpress.com/item/33007471265.html?spm=a2g0s.90...4c4dWQ4lB6

Helaas is dit board zonder USB blaster. Die heb ik wel los aangeschaft ,Maar momenteel met corona virus komt er weinig uit china los.

Het board heeft "ook" een JTAG interface ,En ik heb een ST-Link V2
https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1kyeCj21TBuNjy0Fjq6yjyXXay/1-SET-ST-Link-st-link-V2-voor-STM8S-STM8L-STM32-Cortex-M0-Cortex-M3-ZWEMMEN.jpg

Pinnen gecontroleerd het komt overeen.

2.Zou ik hier mee het board kunnen programmeren ?.

Bij het board worden voorbeeld programma's geleverd.
het is wat ingewikkelder als bij een μc , libraries ben ik nog niet tegen gekomen.

3 De programma structuur zou ook anders moeten zijn ,de tutorials die ik gelezen en youtube filmpjes die ik gezien heb.

4. Iets aansluiten op het board ,Dit board en de meeste boarden zijn low voltage en komt volgens de datasheet erg nauwkeurig.
iemand ervaring mee ??

Bedankt voor het lezen
Groeten Jos

1. Het verschil FPGA/CPLD is niet heel duidelijk meer, maar het komt er eigenlijk op neer dat FPGA vooral een enorme bak met logica is. Daarmee kun je hele grote designs maken. CPLD zit meer in de hoek van glue logic, kleine designs.

2. Ik zou gewoon de programmer van Altera of XIlinx kopen. Ik denk dat de software zo'n generieke jtag interface niet kan aansturen. Zelf geen ervaring mee.

3. De programma structuur?? Wat bedoel je? Als je denkt dat je FPGAs programmeert zoals de microcontroller zit je erg fout. Je schrijft wel code (VHDL of Verilog), maar het is geen instructie-voor-instructie manier van uitvoeren. Vergelijk het met een board vol met digitale logica. Daar loopt alles tegelijk. In de FPGA's waar ik momenteel aan werk lopen wel 1000-en processen tegelijk.

4. Bij een FPGA kun je altijd wel een aantal I/O standaarden instellen. Bij een standaard hoort een bepaalde i/o spanning. De "gewone" 3.3V cmos kan bijna altijd. 5V is verleden tijd. Het zijn dus bestaande standaarde en komt dus niks nauwkeuriger dan een willekeurig ander device.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Op 16 februari 2020 15:58:27 schreef jos3:
Verder gezocht Intel ,Altera IV mooie prijs voor een developers bord , Quartus software Lite gratis.

Ja, maar over een paar jaar wordt je geacht geen Cyclone <x> meer te gebruiken maar een cyclone <x+1> en halen ze de Cyclone <x> uit de gratis versie.... Kijk uit met "upgrades".

2.Zou ik hier mee het board kunnen programmeren ?.

In theorie wel. In de praktijk is het waarschijnlijk lastig om de Altera software zo ver te krijgen om dit ding te gebruiken.

De hardware is compatible, maar je zult waarschijnlijk iets als openocd moeten gebruiken om de boel de chip in te krijgen. Dat werkt dan met een "low level driver" die de STLINK snapt en een higher-level-chip-driver die dan weet hoe met de cyclone om te gaan. De altera software gaat er van uit met de usbblaster te kunnen babbelen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Oh, nabrander over gratis software: Xilinx heeft toch ook nog wel een gratis versie? Was altijd wel zo. Misschien heb je nu de evaluatie versie en die zal best tijdelijk zijn ja.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Ja , Ik wil graag de orginele usb blaster gebruiken,En heb ik ook besteld
Maar heel china ligt op zijn gat en verstuurd niets.
Dat word wachten....

Goed om te horen dat "Normale" 3,3V onderdelen gewoon aangesloten kunnen worden .

bprosman

Golden Member

Hier gebruik ik het (Nog steeds gratis) ISE Webpack van Xilinx (versie 14.7) en ondanks tegenstrijdige berichten op Internet werkt dat (met een kleine handmatige tweak achteraf) prima op Windows 10.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Op 16 februari 2020 20:04:46 schreef jos3:
..Ik wil graag de orginele usb blaster gebruiken...

Aha, je zit al op Intel (Altera) dus? Waarom hebben we het dan over Xilinx? Hmm. Anyway, Vivado heeft ook nog steeds het Webpack, da's de volledig gratis versie, maar wel device limited en het mist een paar features. Ter info dan maar.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Alle FPGA-fabrieken (Xilinx, Intel, Microsemi en Lattice) hebben een gratis versie van hun SW voor kleinere FPGA's.

Als je daadwerkelijke als hobbyiest een grotere FPGA nodig hebt, dan moet je eens contact opnemen met de europese vertegenwoordiger van je FPGA-fabriek. Vette kans dat je alsnog de SW kunt krijgen als je hen een leuke demo geeft voor een beurs oid.

De prijs van de sw licentie is voor de FPGA fabrikanten meer een controle-model dan een verdien-model. Speel open kaart en wellicht dat ze zien dat jij geen euro's, maar (technische) marketing te bieden hebt.

Of kom met een geloofwaardig plan dat je voor >€100.000 aan FPGA's gaat afnemen in de toekomst. Dan krijg je de SW ook gewoon gratis.

bprosman

Golden Member

Aha, je zit al op Intel (Altera) dus?

@Jos3, had je die keuze al gemaakt ?

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ja ik heb wel al een keuze gemaakt , maar dat neemt niet weg dat ik misschien in de toekomst nog een ander board aan ga schaffen , als de prijs intresant is.
En goed om te horen welke fpga configuratie programma jullie gebruiken.

Even terug komen op configureren dit kan in VHDL of Verilog .
Gebruiken jullie beide ? , of heeft er 1 voorkeur

Jochem

Golden Member

Heel kort door de bocht:

In USA gebruiken ze Verilog, in Europa VHDL. Bij internationale bedrijven wordt het verhaal nog weleens wat ingewikkelder.

Beide talen hebben hun voor- en nadelen. En daarbij...
Als je eenmaal VHDL doet, vind je Verilog niet fijn.
Als je eenmaal Verilog doet, vind je VHDL niet fijn.

Als je denkt dat je dit professioneel nog gaat gebruiken voor je baas of als ZZP'er dan is VHDL waarschijnlijk de meest logische keuze.

Als je het puur voor de hobby doet, dan zou ik uitzoeken waar je het meeste tutorials en/of voorbeelden van kunt vinden. Een veel betere motivatie vind je als beginner niet.

Overigens kunnen vrijwel alle toolsuites tegenwoordig in mixed-mode werken. Als je dus je eigen code in VHDL schrijft, en een mooie module in Verilog ergens van het internet plukt, dan zijn die prima te combineren.

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.
bprosman

Golden Member

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ik ben (als europeaan) met VHDL begonnen.

Toen een project waarbij een zwik "source code" al beschikbaar was in verilog en.... ik ben om!

Net als PIC->AVR, Xilinx -> Altera, VHDL -> Verilog... Begonnen met weinig kennis van waarom ik de ene of de andere zou kiezen, dan maar een muntje opgegooid en voor de ene gekozen. Uiteindelijk een keer geforceerd om te switchen en sindsdien geen spijt dat ik geswitched ben. (De PIC->AVR switch is door een Altera FPGA geforceerd. :-) )

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
bprosman

Golden Member

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

iets anders :

Zijn Fpga's toepasbaar in een industiële omgeving ?

met betrekking tot frequentie regelaars , En andere hoog frequente electronische onderdelen.

uiteraard zal de print met fpga afgeschermd moeten zijn met b.v. een metalen behuizing.

bprosman
Golden Member
Gepost maandag 17 februari 2020 16:36:43 |
Je kunt ook AVR doen in een FPGA :+
https://opencores.org/projects/avr_core

Ja bprosman

die site heb ik ook gezien , voor download moet je een account aan maken . Weet jij nog hoe dat zit ?

bprosman

Golden Member

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Op 17 februari 2020 18:00:48 schreef jos3:
Zijn Fpga's toepasbaar in een industiële omgeving ?
...
uiteraard zal de print met fpga afgeschermd moeten zijn met b.v. een metalen behuizing.

Ja, volmondig JA. Ze worden juist heel erg veel in industriele omgevingen gebruikt. Telecom zit er vol mee, motorcontrollers, radars, vliegtuigen (ook militair). You name it. Waarom vraag je je dit af eigenlijk? Je noemt afscherming, maar waarom zou een FPGA daar gevoeliger zijn dan willekeurig elke ander component? Belangrijkste is een goede layout en ontkoppeling van voeding, niet zozeer afscherming.

Oh ja, Verilog of VHDL... gewetensvraag. Meeste pro's kunnen beide wel, maar als je voor hobby nieuw wilt beginnen vind ik Verilog een tikkie toegankelijker. Maar het maakt niet heel veel verschil. Je moet het "hardware denken" door hebben, dan maakt het niet meer uit.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Op 17 februari 2020 16:36:43 schreef bprosman:
Je kunt ook AVR doen in een FPGA :+

https://opencores.org/projects/avr_core

Ja, Zo ben ik aan de AVR geraakt. Ongeveer 4.5k LE in een Cyclone 2.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Waarom vraag je je dit af eigenlijk?

Ik kom in industriële omgevingen ,waar mobile bellen vaak niet meer lukt.
En collega plc programeurs zwaar bedenkingen hebben mbt op hoog frerquente straling ,EC normen etc,En vinden micro controllers en fpga's hobby spul.

Jochem

Golden Member

In een PLC zit ook een processor.
Als je collega's bedoelen dat je geen arduino ergens tussen moet knopen als robuuste oplossing dan hebben ze gelijk. Maar aan het individuele component op de printplaat ligt dat niet.

Alles staat of valt met een fatsoenlijk ontwerp. FPGAs en (micro)controllers zitten overal in, van vliegtuigen tot fabrieken.

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.
bprosman

Golden Member

En vinden micro controllers en fpga's hobby spul.

Waar denken ze dat PLC's van gemaakt zijn ? ;-)

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ook Microcontroller tegenwoordig geen hobby spul is maar ook professioneel word toegepast. Het verschil tussen CPU en microcontroller is kleiner dan ooit. Ik zag laats al een Micro voorbij komen die op 600Mhz klokt en er zijn ook al genoeg die 2 of meer CPU kernen hebben.
Een arduino zit wel in de hobbyhoek maar dat komt nog niet eens door de chip zelf maar meer door het ontwerp van de print die zo niet geschikt is voor industrie. Uiteraard is dat wel aan te passen maar zoals hierboven gezegd een goed ontwerp van de print en de voeding is zeer belangrijk.
Maar in de industrie is het dan niet alleen het EMC verhaal je wilt natuurlijk ook dat je in- en uitgangen voldoende bescherming hebben tegen zoveel mogelijk omstandigheden. En ook daar voldoet een arduino niet aan daar zit niks aan bescherming op.

Waar denken ze dat PLC's van gemaakt zijn ?

Daar zal wel een chip op zitten dit op 230V 50Hz draait want hoge frequenties kan echt niet :).

Vraagje:

Ik heb een source gedownload die is van een cyclone II board,Ik zelf heb een cyclone IV board met VGA aansluiting.
De gedownloade source gebruikt ook VGA maar met een librarie (denk ik) , Ik neem aan dat ik, In die librarie dan ook de pinnen moet veranderen ?. Bij converteren en compilen geeft het geen errors