Programowalne Układy Logiczne. Wykład III FPGA dr inż. Paweł Russek

Podobne dokumenty
Układy FPGA. Programowalne Układy Cyfrowe dr inż. Paweł Russek

Kierunek Inżynieria Akustyczna, V rok Programowalne Układy Cyfrowe. Platforma sprzętowa. Rajda & Kasperek 2014 Katedra Elektroniki AGH 1

Kierunek Elektronika, III rok Języki Opisu Sprzętu. Platforma sprzętowa. Rajda & Kasperek 2016 Katedra Elektroniki AGH 1

Układy reprogramowalne i SoC Specjalizowane moduły FPGA

mgr inż. Maciej Rudek opracował: dr inż. Daniel Kopiec

Programowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD6203 W dr inż. Daniel Kopiec. Pamięć w układach programowalnych

Programowalne Układy Logiczne. Wykład I dr inż. Paweł Russek

Układy FPGA w przykładach, część 2

Systemy Czasu Rzeczywistego FPGA

Programowalne układy logiczne

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA. Pamięci. Rev.1.35

mgr inż. Maciej Rudek opracował: dr inż. Daniel Kopiec

Układy reprogramowalne i SoC Język VHDL (część 4)

Systemy Czasu Rzeczywistego FPGA

Architektura układów FPGA

Systemy Czasu Rzeczywistego FPGA

Układy reprogramowalne i SoC Implementacja w układach FPGA

Literatura (w zakresie języka j

Systemy Czasu Rzeczywistego FPGA

mgr inż. Maciej Rudek opracował: dr inż. Daniel Kopiec

Zaliczenie Termin zaliczenia: Sala IE 415 Termin poprawkowy: > (informacja na stronie:

Liczniki z zastosowaniem

Programowalne układy logiczne

FPGA, CPLD, SPLD. Synteza systemów reprogramowalnych 1/27. dr inż. Mariusz Kapruziak pok. 107, tel

Układy programowalne. Wykład z ptc część 5

Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia. Część 1 - Laboratoryjny zestaw prototypowy

Programowalne układy logiczne

Opracował: Grzegorz Cygan 2012 r. CEZ Stalowa Wola. Pamięci półprzewodnikowe

napięcie-częstotliwość

Układy programowalne. Wykład z ptc część 5

OPBOX ver USB 2.0 Mini Ultrasonic Box with Integrated Pulser and Receiver

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki

Programowalne Układy Logiczne Konfiguracja/Rekonfiguracja

Wykład 6. Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

Programowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD6203. Specjalizowane architektury do obliczeń DSP

Modelowanie złożonych układów cyfrowych (1)

Projektowanie Systemów Cyfrowych

Ochrona własności intelektualnej projektów w układach FPGA poprzez szyfrowanie danych konfiguracyjnych

Projektowanie Systemów Cyfrowych

XC4000: LUT jako ROM Układy Cyfrowe i Systemy Wbudowane 2 Układy FPGA cz. 2 ROM32X1 VHDL inference example ROM 16x2b type

Cyfrowe układy scalone

Wykład 2. Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC

Altera Quartus II. Opis niektórych komponentów dostarczanych razem ze środowiskiem. Opracował: mgr inż. Leszek Ciopiński

Chmura prywatna od podstaw Nowoczesny storage w rozwiązaniach chmury prywatnej z NetApp

Programowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD6203. VHDL, ISE WebPACK, Plan Ahead, Impact W

1. Charakterystyka układu napędowego

Procesory Blackfin. Część 1

Projektowanie układów FPGA. Żródło*6+.

Komputerowe systemy wspomagania projektowania układów cyfrowych

Procesory w FPGA H D L. dr inż. Paweł Tomaszewicz Instytut Telekomunikacji Politechnika Warszawska

LABORATORIUM UKŁADÓW PROGRAMOWALNYCH

Wykorzystanie układów FPGA w implementacji systemów bezpieczeństwa sieciowego typu Firewall

ZASTOSOWANIA UKŁADÓW FPGA W ALGORYTMACH WYLICZENIOWYCH APPLICATIONS OF FPGAS IN ENUMERATION ALGORITHMS

Sumatory H D L. dr inŝ. Paweł Tomaszewicz Instytut Telekomunikacji Politechnika Warszawska

Specyfika projektowania Mariusz Rawski

Cyfrowe układy scalone

Liczniki z zastosowaniem

Pojedyncze wartości zadeklarowanego typu Ustawiane przed rozpoczęciem symulacji bez moŝliwości

Instrukcja konfiguracji usługi Wirtualnej Sieci Prywatnej w systemie Mac OSX

Projektowanie automatów z użyciem VHDL

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski

Programowalne scalone układy cyfrowe PLD, CPLD oraz FPGA

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki. ĆWICZENIE Nr 4 (3h) Przerzutniki, zatrzaski i rejestry w VHDL

Cyfrowe układy scalone

Interfejsy szeregowe TEO 2009/2010

Wykład 4. Przegląd mikrokontrolerów 16-bit: - PIC24 - dspic - MSP430

Architektura systemu komputerowego

Współpraca procesora ColdFire z pamięcią

mgr inż. Tadeusz Andrzejewski JTAG Joint Test Action Group

Szkolenia specjalistyczne

MODEL KOMÓRKI UKŁADU FPGA ZBUDOWANEGO W OPARCIU O BRAMKI PRĄDOWE

LCD (Liquid Crystal Display)

Projektowanie hierarchiczne Mariusz Rawski

Układy logiczne układy cyfrowe

mgr inż. Adam Korzeniewski p Katedra Systemów Multimedialnych

Podstawy działania układów cyfrowych...2 Systemy liczbowe...2 Kodowanie informacji...3 Informacja cyfrowa...4 Bramki logiczne...

Podstawy układów mikroelektronicznych

Komputer PC Lenovo M57e - Cena netto 2 310,00 zł 1USD = 3,90 zł Kod produktu

Architektura komputera PC cd. Cezary Bolek. Uniwersytet Łódzki. Wydział Zarządzania. Katedra Informatyki

Uniwersytet Łódzki Wydział Zarządzania Katedra Informatyki Klony: VIA, SiS, Opti, Ali,... Wstęp do informatyki Cezary Bolek

Kierunek EiT Specjalność Sieci i usługi, V rok Programowalne Układy Cyfrowe. Synteza logiczna. Rajda & Kasperek 2015 Katedra Elektroniki AGH 1

Systemy wbudowane. Układy programowalne

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa Wstęp... 11

Ćwiczenie 01 - Strona nr 1 ĆWICZENIE 01

Podstawowa konfiguracja routerów. Interfejsy sieciowe routerów. Sprawdzanie komunikacji w sieci. Podstawy routingu statycznego

Architektura typu multi cycle

Współpraca procesora z urządzeniami peryferyjnymi

Architektura komputerów

Wybrane bloki i magistrale komputerów osobistych (PC) Opracował: Grzegorz Cygan 2010 r. CEZ Stalowa Wola

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki

Integracja istniejącej infrastruktury do nowego systemu konwersja protokołów

Układy kryptograficzne z uŝyciem rejestrów LFSR

Projektowanie w VHDL

Projektowanie z użyciem bloków funkcjonalnych w układach programowalnych firmy Xilinx

Układy logiczne układy cyfrowe

Realizacja systemów wbudowanych (embeded systems) w strukturach PSoC (Programmable System on Chip)

UKŁADY SEKWENCYJNE Opracował: Andrzej Nowak

Programowalne układy logiczne

Pamięć operacyjna komputera

Transkrypt:

Programowalne Układy Logiczne Wykład III FPGA dr inż. Paweł Russek

Układy FPGA

Cechy architektury Virtex II Fast look-ahead carry Wide functions Block Select RAM Distributed RAM 18 bitowe układy mnożące DCM Power PC (Virtex II Pro) Rocket IO (Virtex II Pro)

Virtex II architektura

IOB: bloki we/wy DDR Wyjścia różnicowe

Struktura IOB

Virtex II CLB 1 CLB = 4 slice = 8 LUT = 8 rejestrów

Virtex II SLICE

Element F5MUX Multipleksery są szybsze niż kaskadowane LUT F5MUX: Każda funkcja 5 zmiennych Wybrane funkcje do 9 zmiennych Multiplekser 4:1

Elementy F6MUX, F7MUX, F8MUX Drugi multiplekser w SLICE może być w zależności od pozycji F6MUX, F7MUX, F8MUX F6MUX i 4 LUT: dowolna funkcja 6 zmiennych wybrane funkcje 19 zmiennych Multiplekser 8:1

Fast Carry Look Ahead Adder Full adder Carry look ahead

Carry Look Ahead w Virtex II

Rejestry przesuwne

Wide Functions

Distributed Select RAM

Block Select RAM 18K bitów Pamięć dwuportowa Synchroniczna Niezależna konfiguracja pamięci dla portów

Tryby pracy Block RAM WRITE_FIRST. Aktywne zbocze zegara zapisuje daną do pamięci przepisuje ją na wyjście. READ_FIRST. Aktywne zbocze zegara zapisuje daną do pamięci przepisuje na wyjście poprzednią wartość.

Globalne zasoby połączeniowe

Zasoby połączeniowe

Bufory 3-stanowe 2 bufory dla każdego CLB 4 linie dla każdego wiersza dostęp do 2 linii dla każdego bufora

Digital Clock Manager: DCM Eliminacja Clock-Skew Synteza częstotliwości Ustalenie fazy zegara

Delay Locked Loop: DLL

DCM korekta clock skew

DCM wybór fazy zegara Dodatkowo Phase Shifter Disable Fixed mode Variable mode

Digital Frequency Synthezier: DFS Możliwość pracy z DLL i bez

Zasoby zegara

Układy mnożące process(clk) is begin if clk event and clk = 1 then prod <= a*b; end if; end process;

Top performance

Ewolucja układów FPGA

Rodzina Vitrex 4

Architektura V4

Ewolucja Vitrex

Rodzina Vitrex5 Easy to create sub-families LX : High-performance logic and parallel IO LXT: High-performance logic with serial connectivity SXT: Extensive signal processing with serial connectivity Other platform to follow: Embedded-oriented with Highest Performance Serial Capabilities LX Platform SXT Platform LXT Platform Extensive Embedded Blocks + Highest Performance Serial Connectivity Users can choose the best mix of resources to optimize cost and performance Embedded Platform Coming Soon

Specjalizacja w Virtex5 Advanced Configuration Options Integrated System Monitor Most Advanced High-Performance Express Fabric 36Kbit Dual-Port Block RAM / FIFO with Integrated ECC SelectIO with ChipSync Technology and XCITE DCI 25x18 DSP Slice 550 MHz Clock Management Tile with DCM and PLL 10/100/1000 Mbps Ethernet MAC Blocks* PCI-Express Endpoint Blocks* Low-Power RocketIO GTP Serial Transceivers* *LXT and SXT Platforms Only

Architektura logiczna Virtex5 Second-generation column-based Advanced Silicon Modular BLock (ASMBL) architecture RAM64 Advanced logic structure True 6-input LUTs Exclusive 64-bit distributed RAM option per LUT Exclusive 32-bit or 16-bit x 2 shift register SRL32 RAM64 SRL32 RAM64 SRL32 RAM64 LUT6 LUT6 LUT6 Register/ Latch Register/ Latch Register/ Latch More efficient and flexible inter-clb routing Increased performance SRL32 LUT6 Register/ Latch Virtex-5 is the flagship of the FPGA industry

Virtex5 LUT6 8 to 1 Multiplexer 64 bit RAM LUT4 LUT6 LUT4 LUT6

Konfiguracja połączeń w Virtex5 Symmetric routing pattern reaches more CLBs with fewer hops 1 CLB Fast Connect 1 Hop 2 Hops 3 Hops Dramatically increases design performance

Virtex5 i pamięci Distributed RAM/SRL32 On-chip BRAM/FIFO Fast Memory Interfaces LOGIC RAM / SRL 32 BRAM/FIFO Virtex-5 DRAM DRAM SDRAM DDR SDRAM FCRAM SRAM RLDRAM SRAM Sync SRAM FLASH DDR SRAM ZBT QDR EEPROM FLASH EEPROM Very granular, localized memory Minimal impact on logic routing Great for small FIFOs Granularity Efficient, on-chip blocks Flexible + optional FIFO logic Ideal for mid-sized FIFOs/buffers Cost-effective bulk storage Memory controller cores Large memory requirements Capacity

XtremeDSP w Virtex5 DSP Slice Second-generation DSP slice architecture 25x18 multiplier New per-bit logic functions (AND, OR, XOR, XNOR, ) High performance for DSP heavy lifting 550 MHz operation Fully cascadable Can also be used for fast counters, barrel shifters, etc