mirror of
https://github.com/MPSU/APS.git
synced 2025-09-15 17:20:10 +00:00
84 lines
15 KiB
Markdown
84 lines
15 KiB
Markdown
# Хочу под ПЛИС!
|
||
|
||
`статья 2020 года`
|
||
|
||
Ну, раз хочешь под [ПЛИС](https://marsohod.org/index.php/ourblog/11-blog/265-fpga) проектировать, то мы просто не могли пройти мимо. Не очень дорогая, но невероятно универсальная для цифровой электроники вещь. Можно назвать не иначе, как конструктором Lego для взрослых, только детальки имеют нанометровые размеры, и ты можешь сделать все что угодно. Ну, пока «пластилин» не закончится, она ведь не резиновая, хотя современные дешевые ПЛИС позволяют разворачивать на себе относительно большие проекты.
|
||
|
||
|
||
|
||
Гибкость! Гибкость помогает реализовать просто гигантский полет фантазии. Хочешь, [нейроночку](https://habr.com/ru/post/349750/) [запусти](https://cyberleninka.ru/article/n/ustroystvo-na-osnove-plis-dlya-raspoznavaniya-rukopisnyh-tsifr-na-izobrazheniyah). Хочешь, [книжку небольшую](https://www.amazon.com/Designing-Video-Game-Hardware-Verilog/dp/1728619440) прочитай за недельку, да видео-игру запили. Или крутую обработку каких-нибудь данных для студенческого проекта или курсовой. Или процессор разверни, да не один, а сразу несколько, и все они зачем-то будут общаться друг с другом, [вон сколько](https://opencores.org/projects?expanded=Processor&language=Verilog) бесплатных доступно для скачивания. Да-да, для скачивания. [Процессор можно описать](https://ru.wikipedia.org/wiki/Soft-микропроцессор), например, на verilog (что ты и делаешь на лабах по АПС вообще-то) и просто скачать его код и развернуть у себя на отладке. Или [клеточный автомат](https://marsohod.org/projects/marsohod2/276-2014-09-04-09-57-27) реализуй, просто так, по-приколу. Или [измеритель дивергенции](http://www.mindspring.com/~tomtitor/index.html), почему нет. Или вот, в [интернетах ваших](https://marsohod.org), не менее 60 проектов различного уровня сложности, все в одном месте, и многое прям сделать хочется. ПЛИС — это настолько шикарная вещь, что легендарные the Beatles даже песню написали о желании приобрести ее. Так что не тормози, скорее заимей себе такую. Во-первых, это весело, а во-вторых это тебе точно пригодится в будущем.
|
||
|
||
Понимаю-понимаю. Область новая, неизведанная, как выбирать — не понятно, а вещь хоть и не самая дорогая, но и не особо дешевая, тем более для студента. Так что ниже, для тебя подготовлена подборочка недорогих ПЛИС от [Николая](https://://t.me/ternovoy_n) (ему можно задавать вопросы), которые точно сгодятся для [первых шагов](https://cxem.net/mc/mc380.php) в этот удивительный мир digital design.
|
||
|
||
На первых порах предлагается использовать проблемно-ориентированный подход в обучении. То есть, сразу поставь себе какую-нибудь простую задачу, связанную с разработкой на ПЛИС и пробуй ее решить, в процессе этого обучаясь. Получение результата вызывает невероятно позитивные эмоции, тем самым питает и помогает в достижении новых горизонтов.
|
||
|
||
В помощь тебе [классический курс по verilog hdl](http://iosifk.narod.ru/hdl_coding/verilog.htm) на русском. Про youtube и google/yandex не забывай, там легко найдешь ответы на первые вопросы о подключении и настройке. Про САПРы будет сказано в подборке.
|
||
|
||
А когда прям затянет и захочешь глубоко и серьезно, то вот тебе [отличная статья](https://habr.com/ru/post/281525/) со списком тем, которые должен освоить разработчик под ПЛИС, рекомендуемой литературой по каждой из тем, набором тестовых вопросов и лабораторных работ, а еще с классическими ошибками новичков и советами по их исправлению.
|
||
|
||
Итак, твоему вниманию представляется проштампованный список от команды АПС.
|
||
|
||
––
|
||
|
||
### Altera Cyclone IV EP4CE6 FPGA Development Board
|
||
|
||
|
||
|
||
**~3040 рублей**
|
||
|
||
Можно найти на [aliexpress](https://aliexpress.ru/item/32691369830.html?spm=2114.13010708.0.0.3bf733edolPr16).
|
||
|
||
Из достоинств этой платы, можно отметить относительно низкую цену, наличие базовой периферии для минимальной визуализации данных (есть семисегментные индикаторы). Данная плата максимально приближена к той, что вы будете использовать на лабораторных работах по АПС в 2020/2021 учебном году. Плюс уже знакомый САПР Altera Quartus II.
|
||
|
||
> Особенно внимательно нужно выбирать отладочные платы с aliexpress и ebay - бывают фейки, читай отзывы, комментарии. Указанная плата уже прошла проверку временем, и я могу быть уверен, что вы сможете получить обратную связь от производителя, в случае возникновения у вас проблем с доставкой или заводским браком. Так же, вы сможете найти открытые исходники электрической схемы на платы, схемы соединений и огромное количество демопроектов, на базе которых вы сможете начать свое обучение. Данную плату я заказывал лично 2 года назад, проблем с ней не было, но некачественно переведенная документация с китайского на английский немного осложняла мне работу.
|
||
|
||
––
|
||
|
||
### Отладочная плата с ПЛИС Altera EP2C5T144
|
||
|
||
|
||
|
||
**~ 1100 рублей**
|
||
|
||
[Еще одна отладка](https://www.ebay.com/itm/CycloneII-EP2C5T144-FPGA-Development-Board-ALTERA-USB-Blaster-JTAG-programmer/192501574934?hash=item2cd1fced16:g:88wAAOSw1m9axIQa) с ПЛИС от Altera, только с [ebay](https://www.ebay.com/sch/i.html?_from=R40&_trksid=m570.l1313&_nkw=Altera+CycloneII+EP2C5T144+FPGA+Mini+Development+Learn+Core+Board+E081&_sacat=0) и тоже доставка бесплатная. Еще дешевле предыдущих — несомненный плюс, но совсем нет периферии — минус. Но периферию эту всегда докупить можно, так что минус устраняемый. Написано, что доставляют по всему миру бесплатно, но иногда бывает, что весь мир не включает Россию — если узнаешь ответ, то скажи. Еще один как бы минус — для Cyclone II (именно такая ПЛИС тут и стоит) потребуется относительно старый САПР Quartus 13 (сейчас 19). Для начала пути это вообще никаких проблем создать не должно, а душа ведь просит последнюю версию. Но какая цена хорошая.
|
||
|
||
––
|
||
|
||
### TinyFPGA BX
|
||
|
||
|
||
|
||
**~ 2900 рублей**
|
||
|
||
[TinyFPGA BX](https://www.crowdsupply.com/tinyfpga/tinyfpga-ax-bx) одна из самых дешевых и доступных плат. Относительно низкая цена объясняется достаточно бедной периферией, однако для вас найдется 24 GPIO пина (конфигурируемых порта ввода\вывода), к которым вы сможете подключить различную периферию (например различные датчики температуры, движения, света, да всего, что угодно). На плате установлена ПЛИС [iCE40LP8K](https://www.latticesemi.com/ice40) фирмы [Lattice](https://www.latticesemi.com/en). Стоит отметить, что с ПЛИС данного семейства можно работать при помощи архаичного и «недружелюбного» САПРа [iceCUBE2](https://www.latticesemi.com/iCEcube2), однако данная ПЛИС полностью поддерживается и OpenSource проектом iceStorm, о котором подробнее можно прочитать по [ссылке](https://github.com/YosysHQ/icestorm).
|
||
|
||
––
|
||
|
||
### iCEBreaker FPGA
|
||
|
||
|
||
|
||
**~ 5500 рублей**
|
||
|
||
[Отладочная плата](https://www.crowdsupply.com/1bitsquared/icebreaker-fpga) на базе ПЛИС вендора Lattice, семейства [ice40UP](http://www.latticesemi.com/Products/FPGAandCPLD/iCE40UltraPlus).
|
||
|
||
Особенность данной платы заключается в том, что вокруг неё активно развивается OpenSourse сообщество. Зайди на страничку, посмотри видео. Работать с данной платой, можно не только используя САПР [Radiant](https://www.latticesemi.com/radiant) от вендора, но и пользоваться OpenSource проектом [iceStorm](https://github.com/YosysHQ/icestorm), подробнее об этом, вы сможете прочитать на их странице.
|
||
|
||
Периферии, кроме классических портов ввода\вывода (GPIO), кнопок и светодиодов — нет. Поэтому придется так же докупить необходимые модули и соединительные провода для их подключения.
|
||
|
||
––
|
||
|
||
В данный список, очень хотелось бы добавить современные отладочные платы от Xilinx (лидера по производству ПЛИС), однако в связи с санкциями, закупка плат данного вендора весьма проблематична, а местные дистрибьюторы достаточно сильно завышают цену. Однако, ситуация в любой момент сможет измениться, а для вас, как для студентов, доступна опция Academic Price – существенная скидка на покупку платы. Поэтому заинтересованным рекомендую мониторить [этот сайт](https://store.digilentinc.com).
|
||
|
||
Так же стоит отметить [сайт с платами](https://www.terasic.com.tw/en/) от Intel (Altera), но самая дешевая стоит 55$ по академической цене.
|
||
|
||
Конечно, есть варианты обхода доставки плат от официальных иностранных представителей через такие сервисы, как [Бандеролька](https://qwintry.com/ru) и прочие, но накладные расходы на доставку порой могут превышать стоимость самой платы. Поэтому о рентабельности данной затеи судить только вам самим. Либо! Вы можете написать мне о своем желании купить скопом, чтобы сэкономить, и когда наберется, скажем, человек 5, скооперироваться и сделать общий заказ.
|
||
|
||
––
|
||
|
||
### Проект Марсоход
|
||
|
||
Напоследок, не могу не поделиться с вами проектом [Марсоход](https://marsohod.org) (ссылки на него уже фигурировали выше). На их сайте вы найдете учебные материалы по основам цифровой схемотехники и разработки под ПЛИС. [Тут](https://marsohod.org/projects) приведена ссылка на проекты от Марсоход, которые реализованы под конкретные платы их собственного производства. В зависимости от заинтересовавшего вас проекта вы сможете выбрать подходящую вам плату.
|
||
|
||
Успехов!
|