>>> Techniki rozbudowy systemów wbudowanych>>> Układy FPGA

Name: Mariusz NaumowiczDate: 29 maja 2019

[~]$ _ [1/16]

>>> Treści wykładu I

1. Układy FPGA

2. Układ Cyclone 5

[~]$ _ [2/16]

>>> FPGA

FPGA(Field Programmable Gate Arrays) są zintegrowanymi układami cyfrowymi, któreposiadają rekonfigurowalne(programowalne) bloki logiczne wzdłuż konfigurowalnychpołączeń między tymi blokami.

[1. Układy FPGA]$ _ [3/16]

>>> Zastosowanie FPGA

* lata 1980 - szeroko stosowane w implementacji układów logicznych służących jakointerfejs między bardziej rozbudowanymi urządzeniami w systemie, implementacjaśrednio złożonych maszyn stanu, rozwiązywanie zadań na małej ilości danych

* wczesne lata 1990 - wzrost rozmiaru i złożoności układów FPGA pozwolił nazastosowanie ich w telekomunikacji i sieciach, czyli tam gdzie było dużo danychi dane te musiały być przekazywane dalej

* później lata 1990 - produkty konsumenckie, przemysł samochodowy, itp.* często są wykorzystywane do prototypowania ASIC

[1. Układy FPGA]$ _ [4/16]

>>> Układy FPGA na linii czasu

[1. Układy FPGA]$ _ [5/16]

>>> Budowa LUT

[1. Układy FPGA]$ _ [6/16]

>>> Programowanie LUT

[1. Układy FPGA]$ _ [7/16]

>>> ASIC

[1. Układy FPGA]$ _ [8/16]

>>> Technologie programowania układów programowalnych

* przepalenia - SPLD* udrożnienia - FPGA* EPROM - SPLD, CPLD* FLASH - SPLD, CPLD oraz niektóre FPGA* SRAM - FPGA oraz niektóre CPLD

[1. Układy FPGA]$ _ [9/16]

>>> Połączenia

[1. Układy FPGA]$ _ [10/16]

>>> Oznaczenia układu Cyclone 5

[2. Układ Cyclone 5]$ _ [11/16]

>>> Parametry układów

[2. Układ Cyclone 5]$ _ [12/16]

>>> DE0-nano-SOC - schemat blokowy

[2. Układ Cyclone 5]$ _ [13/16]

>>> Płyta DE0-nano-SOC

[2. Układ Cyclone 5]$ _ [14/16]

>>> DE0-nano-SOC - wyposażanie

* układ SoC z serii Altera Cyclone® V SE (5CSEMA4U23C6N)* 2 mikroswitche* 4 włączniki przesuwne* 8 diod LED* trzy źródła sygnałów zegarowych* dwa złącza IDC40* złącze Arduino Uno R3* wbudowany przetwornik ADC (SPI do FPGA)* dwurdzeniowy mikroprocesor ARM Cortex-A9 (925 MHz)* 1GB DDR3 SDRAM* 1 Gigabit Ethernet PHY* USB OTG* złącze microSD* akcelerometr (I2C)* vCOM UART<->USB

[2. Układ Cyclone 5]$ _ [15/16]

>>> References

Clive Maxfield.The Design Warrior’s Guide to FPGAs: Devices, Tools and Flows.Newnes, Newton, MA, USA, 1st edition, 2004.

[2. Układ Cyclone 5]$ _ [16/16]