Имеет ли смысл использовать FPGA

Простейшие вопросы в области инженерной разработки

Имеет ли смысл использовать FPGA

Postby Юрий on 30 Mar 2016, 15:22

Общая информация о FPGA наводит на очень радужные мысли о лёгком программировании ПЛИС и контроллеров. Раньше и сейчас вопрос вставал и встаёт такой: "Насколько это приемлемо для программирования матриц и контроллеров для устройств, скажем, общего назначения, например, домашней автоматизации или некоего измерительного у-ва собственной разработки." Вот основные вопросы, на которые хотелось бы услышать ответы:
1. Какие ПЛИС и процессоры возможно программировать под FPGA?
2. С помощью чего производится физическое программирование?
2.1 Если оно дорогое, то можно ли его создать самому?
2.2 В этих устройствах при программировании ПЛИС и мк надо запаивать или есть возможность установки в "кроватку"?
3. О программной части я не говорю, но помимо изложенного, может быть, что-то ещё надо для создания среды программирования с помощью FPGA?
И, если не трудно (может у кого-то от зубов отскакивает) дать ориентировочные цены.
Спасибо.
Юрий
adviser
adviser
 
Posts: 247
Joined: 28 Feb 2010, 18:04
LabVIEW Version: LV2011
Karma: 52

Re: Имеет ли смысл использовать FPGA

Postby Borjomy_1 on 30 Mar 2016, 15:33

Производитель FPGA предоставляет также среду разработки ПО под матрицы. У XILINX оно, по моему, бесплатное.
FPGA позволяет радикально уменьшить количество микросхем обвязки, а также иметь возможность без переразводки платы изменять ее принципиальную схему. Для больших партий это весьма чувствительно.
Под Labview без шаманства можно запрограммировать только крейты и корзины NI, хотя для компиляции используется комплект XILINX. FPGA модуль Labview предоставляет графический интерфейс исходника.
Программирование производится через определенный интерфейс, например JTAG. Все это указывается в документации на матрицу.
FPGA матрицы бывают в разных корпусах. В основном они многовыводные или вообще под шары. Скорее придется запаивать. Но вообще-то такие матрицы можно программировать и на плате.
Цены на что хотите узнать? Выбираете чип и гугл вам в помощь. Это узнается за 5 минут.
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1765
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 309
VIP

Re: Имеет ли смысл использовать FPGA

Postby Юрий on 30 Mar 2016, 16:39

Спасибо за ответ. Что такое JTAG, I2C, преимущества ПЛИС и среда для их программирования я вполне представляю, но мне хотелось бы конкретики в связке LV и ПЛИС. Вот с одной стороны я написал программу для ПЛИС в среде LV с использованием модуля FPGA. С другой стороны я имею эту самую матрицу, которая предназначается для прибора собственной разработки. Теперь встаёт вопрос: "Какие возможны варианты, чтобы в этой ПЛИС оказалась написанная мною программа?" Поскольку этот вопрос для меня пока не ясен я начинаю фантазировать.
1. Матрица уже впаяна в плату прибора, где есть необходимый интерфейс, предположим JTAG. С помощью каких-то программных или программно-апаратных средств (каких?) преобразую в код, который можно с помощью программатора (какого?) влить в матрицу.
2. Матрица имеется отдельно и я её вставляю в некое у-во (какое?), которое "понимает" LV и там её программирую прямо из под LV. затем вынимаю и впаиваю в свой прибор. В этом варианте фантазии, наверно, уже становиться актуальным вопрос о том наборе матриц и процессоров, которые может обслужить это устройство.
Пишу, а в голове свербит мысль: "Может, всё это полный наивняк?"
Юрий
adviser
adviser
 
Posts: 247
Joined: 28 Feb 2010, 18:04
LabVIEW Version: LV2011
Karma: 52

Re: Имеет ли смысл использовать FPGA

Postby Vitekkz88 on 31 Mar 2016, 09:56

1. В LV FPGA программируется железо от NI. Кристаллы они используют от Xilinx: Spartan 6, Kintex-7, ZYNQ etc...Однако, насколько мне известно, NI не представляет возможностей к программированию Software-микроконтроллера MicroBlaze, коим награждены данные семейства. Это минус.
2. Если получите прошивку, собранную в LV FPGA и она окажется идентичной по своей структуре и формату прошивкам от Xilinx ISE, Xilinx PlanAhead, Vivado (в зависимости какого семейства кристалл) то считайте, что Вам крупно повезло! Сможете пробовать программировать тот же самый кристалл на устройстве собственного производства. Однако, потребуется как минимум переназначение пинов для вашего устройства.
3. Если хотите быстрый, гибкий код для ПЛИС - пишите на Verilog или на дедушке-VHDL. Портироваться будет хоть куда(при условии, что нет зависимостей по IP-Core от производителя) Поймёте, как устроен мир языков описания аппаратуры и какую пользу они приносят. Начните с отладочного комплекта на базе Spartan-3. Так же программатор от Xilinx прикупите. За месяц освоитесь без проблем. Затем перейдёте на Spartan-6 и т.д.
4. Определитесь, что хотите получить, с какими интерфейсами планируете работать. Если задачи простые,скорости не критичны,логика примитивная - то вообще используйте CPLD. Они дешевле FPGA как правило. А программируются так же на языках описания аппаратуры. Либо делайте всё на МК. Для домашней автоматизации Вам и ардуино хватит, можно взаимодействовать из под LabVIEW.
Инженер - это открыто светящийся интеллект, свободный и не обидный юмор, это легкость и широта мысли...Это воспитанность, тонкость вкусов, хорошая речь, плавно согласованная и без сорных словечек...
-А. И. Солженицын
User avatar
Vitekkz88
leader
leader
 
Posts: 945
Joined: 21 Jan 2014, 15:45
Location: Томск
Medals: 3
Activity (1) Silver (1) Автор (1)
LabVIEW Version: 12,13,14
Karma: 258
hardware I/O VIP

Re: Имеет ли смысл использовать FPGA

Postby nae on 10 Jul 2017, 14:16

Сейчас мейнстрим применения модуля LV FPGA это написание программ для SOM модулей NI на базе ZYNQ 7020 (камень стоит 50 баксов на ибей, есть готовые сторонние платы за 100 баксов), который ставится на современные sbrio, например (SOM NI стоит 500 в розницу и 250 оптом). Самый доступный способ заиметь sbrio - это купить гуманитарный набор для студентов за 500 кажется баксов RIO evaluation kit. В нем стоит sb9637 - вполне навороченная штука.
Штука сама по себе в общем-то офигенная, однако целесообразность применения её "для дома" сомнительна. Не, она всё может, но вряд ли Вам дома потребуется устройство такого класса (и стоимости) а не какая-нибудь ардуина за сто рублей.
ИФП СО РАН
User avatar
nae
junior
junior
 
Posts: 51
Joined: 20 Mar 2014, 14:21
Location: Новосибирск
LabVIEW Version: 12
Karma: 5


Return to Для чайников

Who is online

Users browsing this forum: Bing [Bot] and 9 guests

cron