Oswoić FPGA z SystemVerilog. Jak używać programowalnych układów logicznych we własnych projektach

Oswoić FPGA z SystemVerilog. Jak używać programowalnych układów logicznych we własnych projektach - Opis

Programuj i steruj - odkryj tajniki FPGA!

FPGA pochodzi od angielskiego field-programmable gate array. Polski odpowiednik to: bezpośrednio programowalna macierz bramek. FPGA jest rodzajem programowalnego układu logicznego. Ma tę samą funkcjonalność co układ scalony, tyle że może być wielokrotnie programowany bez demontażu. Z tego powodu znajduje zastosowanie tam, gdzie wymagana jest możliwość zmiany działania, na przykład w satelitach kosmicznych. Budujesz, instalujesz w urządzeniu docelowym, a potem modyfikujesz układ w zależności od potrzeb. Brzmi praktycznie, prawda?

Tyle niezbędnej teorii, przejdźmy zatem do wspomnianej praktyki, czyli odpowiedzi na pytanie, jak zbudować taki programowalny układ logiczny. Znajdziesz ją właśnie w tej książce. Dowiesz się z niej nie tylko, jakie zastosowanie mają układy FPGA, ale także:

Co będzie potrzebne do wykonania własnych eksperymentów
Jak przygotować środowisko pracy
Jakiego rodzaju elementów (układ FPGA, przyciski, diody) należy użyć i jak je połączyć
W jaki sposób zbudować praktyczne projekty, takie jak zegar czy sterownik silnika krokowego
Jak skutecznie obsługiwać port szeregowy

Spis treści: Spis treści1. Lista elementów2. A komu to potrzebne?2.1. Co FPGA ma w środku?2.2. Jak powstają projekty?2.3. Gdzie są używane układy FPGA?2.4. Kto produkuje sprzęt i narzędzia?2.5. Co dalej?3. Przygotowujemy środowisko3.1. ModelSim Questa3.2. GOWIN EDA3.3. Przykłady3.4. Pierwszy projekt3.5. Symulacja3.6. Synteza i implementacja3.7. Modelowanie logiki3.8. Testbench3.9. Symulacja4. (...) więcej Liczniki4.1. Licznik modulo N4.2. Poruszanie się po przebiegach4.3. Łączenie modułów4.4. Jak to wygląda w FPGA?4.5. System dwójkowy4.6. Liczby w SystemVerilog4.7. Licznik4.8. Logika kombinacyjna i synchroniczna4.9. Latch4.10. Licznik w SystemVerilog5. Przyciski5.1. Zliczanie naciśnięć5.2. Debounce5.3. Wykrywanie zbocza5.4. Wyświetlacz 7-segmentowy5.5. Uruchamiamy licznik5.6. Implementacja dekodera5.7. Jak działa budowa projektu?6. Zegar6.1. Dużo liczników6.2. Cyfry godzin6.3. Multipleksing6.4. Symulacja zegara6.5. Łączymy elementy6.6. Kod BCD6.7. Z godziny na BCD6.8. Implementacja multipleksingu7. Silnik krokowy7.1. Działanie silnika7.2. Sterownik silnika7.3. Łączymy klocki7.4. Maszyna stanów7.5. Typ wyliczeniowy enum7.6. Implementacja automatu8. Port szeregowy8.1. Testujemy port8.2. Nadajemy8.3. Zaokrąglanie liczb8.4. Wysyłamy liczby8.5. Odbieramy8.6. Tor przetwarzania danych8.7. Liczymy średnią O autorze: Marta Kozik jest absolwentką automatyki i robotyki na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Pracowała między innymi z systemem operacyjnym FreeBSD i frameworkiem DPDK. Zajmowała się także implementacją sieci 5G w układach FPGA. Jest autorką blisko pięćdziesięciu artykułów popularnonaukowych z zakresu elektroniki i informatyki. mniej