Dự án học VHDL

Tôi là một sinh viên EE và có thể viết các chương trình [ít nhất là đơn giản] bằng nhiều ngôn ngữ hơn tôi có ngón tay. Tôi mới bắt đầu học VHDL và tôi đã tự hỏi một dự án tốt sẽ là gì để thực sự hiểu ngôn ngữ và các công cụ liên quan? Tôi gặp khó khăn khi đến với một vì nó là một phong cách lập trình thực sự khác biệt đối với tôi.

Tôi đã thực hiện những điều đơn giản như các trình bổ sung, nhưng tôi đang tìm kiếm một dự án dài hạn hơn (tức là một tháng hoặc lâu hơn).

Trong trường hợp có liên quan, tôi có Xilinx Webpack và bảng Digilent Spartan3.

Dự án FPGA "xin chào thế giới" của tôi là một bộ điều khiển mảng LED với đầu vào luồng và chuỗi nối tiếp. Kết quả cuối cùng là tốt đẹp ( http://lbw.axe-man.org/led1.wmv ) nhưng tôi thừa nhận rằng tôi đã thực hiện một phần của nó với Trình chỉnh sửa sơ đồ Altera Quartus để xem cách mô tả các phần VHDL.

Vì bạn có vẻ thích lập trình, bạn có thể xây dựng một bộ vi xử lý đơn giản.

Bạn nên xem opencores.org và tìm một dự án thú vị ở đó. Bạn cũng có thể tải xuống Sigasi HDT , điều này sẽ giúp bạn tăng tốc về ngữ pháp VHDL.

Tôi rất thích làm việc với Hans tại hardhack năm nay trong dự án Rekonstrukt để xây dựng một bộ tổng hợp cơ bản trong một đồ họa. Các dự án LED cũng tốt nhưng không có gì giống như việc cắm các GPU vào âm thanh nổi. Nó không được xây dựng từ đầu, như một dự án LED, bởi vì dự án dựa trên bộ xử lý lõi mở hỗ trợ. Vì vậy, lúc đầu, bạn đang học cách tải về cơ bản đồ họa với dự án, sau đó bạn có thể chơi với các phong bì trong FORTH. Nhưng nơi bạn bắt đầu tìm hiểu thêm về các phần bên trong của FPGA là khi bạn muốn thêm chức năng, sau đó yêu cầu đào sâu vào VHDL.

Một dự án mà tôi rất thích thực hiện là triển khai Trò chơi Milton Bradley Simon trên một đồ họa.

Tại trường đại học của tôi, lớp EDA của chúng tôi sử dụng cùng một bảng bạn đề cập. Một số dự án được thực hiện bao gồm:

• Xử lý ảnh: bộ lọc trung vị, kéo dài biểu đồ, phát hiện cạnh
• Mật mã học: AES, các thuật toán băm khác nhau, v.v.
• Giao tiếp: Ethernet, USB, I2C, v.v.
• Trò chơi: Pông, kẻ xâm lược không gian, v.v.

Điều đó có thể cung cấp cho bạn một số ý tưởng.

Tôi sẽ thứ hai ý tưởng opencores.org cũng như thực hiện bộ vi xử lý của riêng bạn. Vì bạn có một Xilinx FPGA, bạn cũng có thể xem xét làm một cái gì đó với microblaze hoặc picoblaze.

Chỉnh sửa: định dạng.

Tôi đã viết mã vhdl cho lõi xilinx virtex cách đây một thời gian. đó là một thực hiện đồng hồ báo thức. Đây là những gì tôi đã làm:

• Đọc rất nhiều thông qua hướng dẫn sử dụng vhdl - tôi sẽ phải xem lại ngay bây giờ nhưng tôi thấy nó khá đơn giản và dễ sử dụng hdl :-)
• Đã sử dụng bộ xilinx (trình biên dịch, tổng hợp) để có được dòng bit
• Đã tải lên các dòng bit bằng cách sử dụng jtag

Rửa sạch, lặp lại 1-3. Tôi đã chỉ ra rằng việc tạo dòng bit được tích hợp rất nhiều trong IDE của Xilinx. Bạn chỉ cần có bộ logic rõ ràng để thực hiện trong HDL; tất cả những thứ còn lại đều được IDE thực hiện.

Dao động điều khiển số sẽ rất vui. Tôi mới thực hiện một thiết kế với bảng tương thích Arduino của tôi (xem http://tinyurl.com/ydmz2su ) nhưng điều này sẽ hoàn hảo cho một FPGA.

Dưới đây là một vài tài liệu tham khảo thiết kế.

Snell, John 1988 "Thiết kế bộ tạo dao động kỹ thuật số sẽ tạo ra tới 256 sóng hình sin biến dạng thấp trong thời gian thực" của nền tảng âm nhạc máy tính. Cambridge, Mass.: Báo chí MIT

Moore, F. Richard 1988 "Tiếng ồn tra cứu bảng cho máy tạo dao động kỹ thuật số hình sin" Nền tảng của âm nhạc máy tính. Cambridge, Mass.: Báo chí MIT

Những gì tôi đang làm là tạo ra một chút CPU. Đó là một cách làm tròn đẹp để bao gồm tất cả các điều cơ bản.

Bạn sẽ trình bày tất cả các điều cơ bản của một dự án lớn trong VHDL và được tiếp xúc với tất cả các chủ đề cốt lõi trong thiết kế VHDL (đồng hồ, đầu vào, đầu ra, logic, xe buýt và thiết kế tuần tự nổi bật nhất) cũng như nhiều máy tính và điện tử lõi khái niệm thiết kế và kiến ​​trúc như thanh ghi, hoạt động dữ liệu, bộ nhớ và số học máy tính.

Bạn có thể bắt đầu chỉ bằng phép cộng và phép trừ và sau đó thêm nhiều chức năng hơn khi bạn học, làm việc theo cách của bạn với một máy tính đầy đủ chức năng (mặc dù đơn giản ... hoặc như tôi thích gọi nó là máy tính "retro"). Ít nhất, đó là kế hoạch của tôi.

Ngoài ra, việc có máy tính được thiết kế riêng trên chip chỉ đơn giản là tuyệt vời :) Giống như Raspberry Pi 16 bit: P

Các dự án phổ biến khác:

Tổng hợp -Music

-DSP tạo hiệu ứng

-MIDI bộ điều khiển / ngắt

-Thợ mỏ Bitcoin

Trình giả lập bảng điều khiển trò chơi video

Lá chắn Arduino tùy chỉnh

-Các bộ xử lý song song (rất hữu ích cho các vấn đề toán học nhất định mà các máy tính thông thường không có)

-Robotics / hệ thống điều khiển

-Data mua lại (một vài thiết kế dao động công bằng ngoài kia cho các GPU nếu bạn biết cách làm việc với op amps)

VHDL tự nó không phức tạp khủng khiếp. Điều quan trọng nhất cần nhớ là bạn đang thiết kế một mạch kỹ thuật số điện tử vật lý, không viết chương trình cho vi điều khiển. Về cơ bản, mô phỏng của bạn không phải là một chương trình sẽ chạy theo từng dòng, vì vậy, đừng để sự tương đồng bề ngoài với C đánh lừa bạn, VHDL là một mô hình rất khác.