цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 

Изучаем работу ПЛИС FPGA в браузере

Автор: Mike(admin) от 3-10-2018, 07:15

Программируемые логические интегральные схемы типа FPGA не программируются – они конфигурируются. Большинство разработчиков схем с применением FPGA используют языки Verilog или VHDL для описания желаемой конфигурации интегральной схемы. При этом разработчики, как правило, моделируют и симулируют эти конфигурации, прежде чем перенести их в кремниевую структуру. Это хорошая привычка, особенно если вы захотите перейти с FPGA на ASIC, где изменения очень дороги.


Изучаем работу ПЛИС FPGA в браузере

И эти процессы моделирования и симуляции могут потребовать большого количества довольно производительного программного обеспечения. Впрочем, это не всегда должно быть обязательно так. И если сегодня вы можете пересылать письма по электронной почте, обрабатывать текст и разводить печатную плату в своем браузере, то почему бы в нем не разрабатывать конфигурацию схемы FPGA?

Визуализация кода Verilog в браузере

Автор: Mike(admin) от 10-09-2018, 12:05

Обычно вы не думаете о моделировании кода Verilog, который, как правило, вы пишите для FPGA, как о визуальном процессе. Вы пишете тестовый скрипт и запускайте симуляцию. Вы можете получить какую-то распечатанную информацию или получить графический результат, основанный на форме сигналов, но обычно вы не видите схему.


Визуализация кода Verilog в браузере

Теперь этот недостаток исправлен, и разработчики могут посмотреть на «написанную» в Verilog схему в своем браузере. Новый сайт (digitaljs.tilk.eu) объединяет Yosys и логический симулятор на основе javascript, позволяющий визуализировать и моделировать Verilog в вашем браузере. Работа над этим проектом все еще продолжается на GitHub, поэтому вы можете найти некоторые недочеты, но, тем не менее, это и полезный ресурс для многих разработчиков, проектирующих устройства с использованием ПЛИС.

SystemVerilog Editor – бесплатный функциональный редактор для программ на языке Verilog

Автор: Mike(admin) от 27-07-2015, 06:19

Работа с программируемыми логическими интегральными схемами (ПЛИС) с программной точки зрения не проще, а зачастую сложнее программирования микроконтроллеров или обычных персональных компьютеров. Но не все редакторы языков Verilog или VHDL имеют такое же удобство пользования, как у редакторов для программирования более классических вычислительных машин. Поэтому для тех, кто разрабатывает программы для ПЛИС в частности на языке Verilog, был бы полезен простой и удобный инструмент наподобие редактора NotePad++. Редактор SystemVerilog Editor благодаря своей функциональности может стать таковым.


SystemVerilog Editor – бесплатный функциональный редактор для программ на языке Verilog

Verilog. Базовый курс. Часть VI

Автор: Mike(admin) от 11-02-2014, 13:21

Структура If/Else


Последний основной момент Verilog, который мы разберем в рамках данного базового курса, это структура If/Else. При корректном использовании она представляет собой крайне полезный инструмент.


verilog

Сначала рассмотрим несколько правил, которые нужно соблюдать в отношении структуры If/Else в Verilog:



Verilog. Базовый курс. Часть V

Автор: Mike(admin) от 9-02-2014, 08:47

Поведенческое описание схем на Verilog


До сих пор мы рассматривали только структурную логику на Verilog, когда поведение схемы определяется только один раз, и эта схема не изменяется в зависимости от входных состояний (меняется только выходное значение в соответствии со спроектированной цепью). Поведенческая логика позволяет вам изменить поведение схемы на основе информации о сигналах на входах. Идея этого подхода напоминает циклы с условиями и конструкции типа if/else/case в C/C++.


Always-блоки


Сочетание слов «Verilog» и «поведенческий» у знающих людей вызывает ассоциацию с always-блоками. Always-блок представляет собой кодовую структуру, которая переопределяется всякий раз, когда изменяется состояние триггера. Что это значит? Рассмотрим простой always-блок с двумя входами sw0 и sw1.



Verilog. Базовый курс. Часть IV

Автор: Mike(admin) от 5-02-2014, 09:15

Циклы в Verilog


В предыдущей части мы на простом примере познакомились с принципом модульной конструкции в Verilog и создали RS-триггеры с помощью концепции модуля-экземпляра.


Но что нам делать, если потребуется создать много (например, 50) D-триггеров, которые должны быть соединены между собой в соответствии со схемой делителя частоты? Мы уже знаем, как сделать общий модуль для D-триггера, поэтому нужно сделать 50 экземпляров этого модуля и соединить входы тактового сигнала каждого модуля с выходом предыдущего, также подвести сигнал Сброс (Reset) ко всем модулям и вывод D через инверсию соединить с выходом Q. В общем, нужно сделать всё то, что показано на рисунке:


verilog

Вручную писать столько экземпляров (50 штук по 6 строк в каждом – 300 строк!) – не практично. Поэтому в Verilog для генерации большого числа одинаковых модулей мы можем воспользоваться циклом контроллера счетчика, который является чем-то вроде цикла for. Но, чтобы этот цикл работал правильно, мы должны тщательно продумать структуру делителя частоты.

Verilog. Базовый курс. Часть III

Автор: Mike(admin) от 3-02-2014, 08:30

Модульная конструкция


Модульная конструкция проекта – это, пожалуй, базовый принцип построения схем на ПЛИС, поэтому этой теме стоит уделить пристальное внимание.


verilog

Ранее мы уже касались термина «модуль», но теперь мы уточним некоторые важные нюансы. Каждый исходный файл Verilog содержит один и только один раздел определения модуля. Тогда как мы можем создавать сложные проекты, которые включают в себя множество мелких модулей? Давайте в качестве примера возьмем создание цепи управления светодиодом с использованием таймера. Что нужно для нашей схемы, чтобы светодиод мигал каждую секунду при нажатии, например, какой-нибудь кнопки, которая подавала бы на вход лог. «1»? Также на входе у нас есть таймер 50 МГц.

Verilog. Базовый курс. Часть II

Автор: Mike(admin) от 31-01-2014, 18:16

В первой части мы создали простой проект на Verilog типа «Hello World» и рассмотрели некоторые базовые моменты. В этой части мы углубимся в дело изучения этого языка и в сам процесс проектирования на ПЛИС.


Подготовка к программированию платы


В данном случае воспользуемся платой Digilent Basys 2 с ПЛИС Xilinx Spartan 3-E FPGA.


Digilent Basys 2

Итак, о чем же нам нужно в первую очередь позаботиться? Правильно, о UCF-файле. Следует помнить, что в зависимости от модели платы выводы могут иметь различное функциональное значение, то есть могут быть «привязаны» к светодиодам, кнопкам и т.п. Перед использованием платы стоит внимательно изучить схему.


Для данной платы назначение вывода будет следующим:

Verilog. Базовый курс. Часть I

Автор: Mike(admin) от 30-01-2014, 07:20

Проектирование схем на ПЛИС представляет собой не менее увлекательное и творческое занятие, чем программирование микроконтроллеров. Поэтому ниже будут показаны основы основ проектирования на языке Verilog, которые, возможно, станут отправной точкой для новичков в этом деле.


verilog

Перед началом изучения Verilog читатель должен иметь базовые представления о булевой логике и уметь решать хотя бы простейшие логические выражения. Например, чему будет равна функция F в выражении F = (A • B), если A в лог. «1», а B в лог. «0»? Если читатель знаком с языком C/C++, то ему будет легче понимать некоторые вещи, поскольку Verilog имеет схожий синтаксис. В целом, Verilog достаточно прост в изучении, поэтому поехали…