[zaquadnik]

Cóż, zasygnalizowałem potrzebę stworzenia na forum działu dotyczącego logiki programowalnej. Tutaj będą umieszczane posty dotyczące układów GAL, CPLD i FPGA. Jeśli ktos z was miał z tym do czynienia niech zasygnalizuje mi na forum lub na priva. Wkrótce postaram się napisać trochę o układach programowalnych Takie informacje ogólne na temat architektury i z czym to się je

[zaquadnik]

Dawno dawno temu, kiedy ludziki męczyły się ze składaniem układów ze scalakó TTL Intel wymyślił mikroprocesor i nagle pojawiły się nowe możliwości, bo powstał układ uniwersalny. Ale szybko okazało się, że programowe wykonywanie pewnych zadań jest dużo wolniejsze niż sprzętowe. Pojawił się pomysł, aby stworzyć uniwersalne układy cyfrowe, które dałoby się "zaprogramować" na wykonanie określonej funkcji. Tak powstały pierwsze układy, czyli PAL,PLA i GAL (Generic Array Logic). Składały się z programowalnej matrycy iloczynów logicznych z doprowadzonymi wejściami oraz komórek wyjściowych wyposarzonych w przerzutniki. Połączenia w matrycy a także wewnątrz komórek można było programować. Następnie układy programowalne ewoluowały w SPLD, CPLD i FPGA. Różnią się one między sobą nie tylko liczbą bramek, ale także architekturą. Z czasem jednak powstał problem sposobu implementacji układów logicznych w coraz bardziej złożonych układach PLD. Rysowanie schematów jest bardzo żmudne, więc leniwi ludzie wymyślili specjalne języki opisu sprzętu - HDL (Hardware Description Language). Chodzi w nich o to, że w języku przypominającym nieco język programowania dokonujemy precyzyjnego, behawioralnego (czyli tego jak się zachowuje) opisu sprzętu. Jednak należy pamiętać o tym, że nie jest to programowanie i filozofia pisania takiego opisu jest nieco inna niż filozofia programowania. Najpopularniejszymi językami HDL są VHDL i Verilog. Do programowania układów GAL stosuje się raczej język ABEL a nawet specjalną odmianę języka C (pisałem w czymś takim). Zamieszczam fragment wykładu dotyczący akurat układow PLD, powinien on nieco wyjaśnić. A poniżej kod w Verilogu opisujący licznik 74192

[Frubi]

Dobrze, ale czym różni się taki układ od takiego mikroprocka? Czy to coś to jest to samo co te zwykłe mikroprocki tylko że ma własny język? I czy to coś da się programować w jakieś odmianie assemblera?

[daniel93]

Masz tablice bramek i możesz je dowolnie łączyć...

[zaquadnik]

Otóż logika programowalna różnie się od procesora tym, że w procesorze jego strukturę masz zdefiniowaną "na sztywno", nie możesz nic w sprzęcie zmienić. Przykładowo, jeśli procesor jest 8-mio bitowy to taki już pozostanie. Procesor jest tak zaprojektowany aby reagoewać na określone zbiory bitów zwane rozkazami. Może wykonywać program najczęściej tylko sekwencyjnie, przykładowo 1 mnożenie w procesorze 8051 trwa chyba 3 cykle maszynowe i tego nie przeskoczysz. Natomiast FPGA można wyobrazić sobie jako taki "pusty" scalak, w którym projektujesz sobie dowolny układ cyfrowy, może to być także dowolny procesor Dzięki temu można zaprojektować układ taki, który w jednym cylku zegara wykonuje 16 mnożeń (w wypadku XC3S400) Języki HDL polegają na tym, że Ty mówisz jak ma działać ukłąd, który masz na myśli. Przykładowo przerzutnik D słownie możemy opisać jako: jeśli linia rst (reset) jest w stanie niskim, to przerzutnik ma przyjąć wartość logiczną 0 w przeciwnym wypadku na narastającym zboczu zegara (clk) ma wczytać daną. Opis w VHDL tego będzie wyglądał mniej więcej tak:

[Ewin]

Ej ale tak serio moglbys wyjasnic jak takie uklady sie programoje za pomocą czego i link do jakiegoś kursu ew. książki?

@zaquadnik
nie nie tylko nie wyklad!!

[zaquadnik]

Cierpliwości, wieczorem napiszę co nieco. Szukam wykładu z podstaw VHDL. Bo na pewno gdzieś mam go w formie elektronicznej.

[Frubi]

Wydaje się idealne, ale gdzie jest haczyk takiego cudeńka? I ile takie cudeńko kosztuje i ponawiam pytanie czy można jakimś assemblerem to obsłużyć? Tak że "ręcznie" się połączy wszystko w całość, np 1 operacja 1 połączenie itp. Wiesz na czym polegają assemblery?

[zaquadnik]

Ludzie, google istnieje i jest bardzo przydatne !!! Ewin, a co Ci nie pasuje w wykładzie ?? W skrypcie, który zamieszczę są wszystkie podstawowe informacje. Ale czytać się nie chce, co ? :> Za dużo literek, za mało obrazków ? :>
Okej, tu jest link do skryptu o VHDL:
VHDL
Tu linki do producentów FPGA:
Xilinx
Altera
Actel
Lattice

Link do zbioru darmowych IPcoers, czyli kodów HDL opisujących różne układy:
Opencores

Furbi, ja programuję tylko w asemblerze. Asembler to wydawanie rozkazów procesorowi, nie tworzenie połączeń ! Poza tym spójrz, że opis w VHDL jest przejrzysty i wygodny. Wyobrażasz sobie projektowanie procesora tworząc ręcznie połączenia ? :>
Co do kosztów, tu jest link do firmy, która robi moduły z FPGA : Propox

[Frubi]

Super, ale jak otworzyć plik *.ppt?

[zaquadnik]

Poprawiłem, pod linkiem VHDL znajduje się teraz plik .pdf :]

[pawel]

polecam książkę "Układy programowalne" z wydawnictwa btc