Jak začít s FPGA?

Jednoduché odpovědi na zásadní otázky ohledně vašich prvních kroků s FPGA.

K čemu je amatérskému elektronikovi FPGA?

FPGA jsou dalšim evolučním krokem po obvodech CPLD, GAL, PAL, a konečně i známých PROM 74188, které se používaly namísto složitější kombinační logiky. Do jednoho obvodu FPGA nenaprogramujete jen kombinační logiku, ale klidně i vlastní mikroprocesor, k němu i malou paměť, k tomu všemu i řadič displeje, interface pro klávesnici, dokážete uložit obsah ROM – a v jednom FPGA tak máte celý počítač!

Jaké FPGA?

Pro amatérské použití se nehodí nejnovější a nejvýkonnější obvody. Jejich schopnosti jsou daleko před potřebami amatérské praxe a jejich cena vysoko nad možnostmi amatérské peněženky. Ale i v té spodní, dostupné části spektra nalezneme dostatek obvodů pro konstrukci vemi zajímavých zařízení. Cílem těchto stránek je představit si základní kity, které pořídíte za ceny do tisíce korun, což je rozumná částka, kterou domácí rozpočet unese. Ta nejjednodušší kombinace, viz dál, vyjde cca na 500 Kč.

Kdo vyrábí FPGA?

Největší dva výrobci jsou Xilinx a Altera. Kromě nich vyrábí FPGA i další firmy, např. Lattice. Podrobněji viz článek.

V čem se píše pro FPGA?

FPGA jsou programovatelná logická pole, je tedy třeba je naprogramovat. Nejznámější jazyky jsou VHDL a Verilog, ale používají se i jiné (SystemC např.)

Xilinx, nebo Altera?

Pokud jste začátečník a nevíte, kterého výrobce zvolit, odpověď zní Altera.  Podrobněji viz článek.

VHDL, nebo Verilog?

VHDL. Podrobněji viz článek.

Co budu potřebovat?

  1. Kit

    Doporučuju pro úplný začátek EP2C5T. Malý, a přesto dostatečně výkonný, abyste v něm rozběhli např. osmibitový počítač s procesorem Z80, pamětí a BASICem.
    Pro zkušenější nebo náročnější mohu doporučit velmi slušně vybavený kit s EP4CE6E22, kde najdete i SDRAM, FLASH, VGA nebo PS/2, a přitom ho lze stále koupit za velmi zajímavé ceny.

  2. Programátor

    Čínská kopie USB Blasteru funguje a je k sehnání doslova za pár korun

  3. Vývojové prostředí (IDE)

    Altera nabízí Quartus II. Stahujte verzi 13.0 SP 1, ta podporuje použitý FPGA Cyclone II (novější jej už nepodporují). Ve verzi „Web Edition“ je zdarma.

  4. VHDL

    Viz též První kroky. Připravil jsem kurz základů jazyka VHDL. Podívejte se též na různé projekty – můžete začít např. Multicompem Granta Searla.

Jak začít?

Máte kit, máte programátor, máte vhodné IDE, co teď? Prohlédněte si návod „První kroky s FPGA„.

banner