Spartan-6

Spartan®-6 FPGA 为成本敏感型应用提供了最佳的低风险、低成本、低功耗和高性能均衡。第六代 Spartan 系列产品基于公认的低功耗 45nm、9-金属铜层、双栅极氧化层工艺技术,提供了高级功耗管理技术、150,000个逻辑单元、集成式 PCI Express® 模块、高级存储器支持、250 MHz DSP slice 和 3.125Gbps 低功耗收发器。

Xilinx DDR2 IP 核控制器设计

摘要:提出一种便于用户操作并能快速运用到产品的DDR2控制器IP核的FPGA实现,使用户不需要了解DDR2的原理和操作方式的情况下,依然可以通过IP核控制DDR2。简单介绍了DDR2的特点和操作原理,并对DDR2控制器的IP核进行了模块化的划分,分析了每个模块的功能。强调了用户接口功能的完善,并介绍了IP核的操作流程,使每个用户都能轻松的使用该IP核。

1 引言
DDR2作为主流的内存具有存取速度快、存储量大、成本较低等特点,因此被广泛地运用到计算机、汽车导航系统、高清数字电视、数码相机等电子行业的各大领域当中。随着科技的发展,FPGA的技术也在不断进步,FPGA的性能、稳定性、容量等指标已经有了很大的提高。鉴于FPGA的发展和DDR2高性能的表现,越来越多的研发人员会通过FPGA直接对DDR2进行控制,这时他们必须对DDR2的工作原理有深入的了解,但这样就很可能加大了研发周期,直接影响了公司的经济效益。因此设计一款开发人员完全不需要了解DDR2工作原理的DDR2控制器IP核是非常具有实际意义的。

本文提出了一款方便用户使用的DDR2控制器方案。用户不需要了解DDR2的工作原理,只用控制有限的几个用户接口就可以对DDR2进行操作,在产品开发时可以大大缩短开发周期。

FPGA查找表分析

一.查找表(Look-Up-Table)的原理与结构
采用这种结构的PLD芯片我们也可以称之为FPGA:如xilinx的Spartan,Virtex系列等。

查找表(Look-Up-Table)简称为LUT,LUT本质上就是一个RAM。 目前FPGA中多使用4输入的LUT,所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16x1的RAM。 当用户通过原理图或HDL语言描述了一个逻辑电路以后,PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能的结果,并把结果事先写入RAM,这样,每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表,找出地址对应的内容,然后输出即可。下面是一个4输入与门的例子:

作者:Qiongzhi Wu
北京理工大学讲师
wqz_bit@bit.edu.cn

Xingran Yang
北京理工大学硕士研究生
2120120784@bit.edu.cn

利用赛灵思Spartan-6器件和一些外设组件轻松为学生和新手构建一款有趣的演示平台。

我们近期打算北京理工大学开发一款数字设计教学平台,它能展现FPGA在通信和信号处理领域的实际效用。这个平台要直观易用,能帮助学生了解数字设计的各个方面,同时还要便于学生针对自己独特的系统设计进行定制。

当时我们电子工程系进就能否用FPGA的I/O引脚作为比较器或直接采用1位模数转换器展开了一场激烈辩论。我们决定验证一下前提条件,试图在XRadio平台设计中采用FPGA比较器。该平台就是我们采用赛灵思低成本Spartan®-6 FPGA和一些常见外设组件设计而成的一个全数字FM无线电接收器。去年赛灵思大学计划(XUP)总监Patrick Lysaght刚好来北京理工大学访问,我们借机向其演示了这款能正常工作的无线电。这款设计的简易性给他留下了深刻印象,他鼓励我们在全球学术社区上分享XRadio设计经历。

采用Spartan-6 FPGA加速纹理映射

这种要求严苛的图形流程曾经是定制 ASIC 内核的应用,而如今却成为低成本 FPGA 的天下。

作者:Sebastien Bourdeauducq
创始人
Milkymist
Sebastien@milkymist.org

作为一种以 FPGA 为构建基础,而非采用专业多媒体片上系统的手持设备,Milkymist One无需计算机的辅助即能为聚会和音乐会提供视频特效。在 Milkymist One 中,Spartan®-6 FPGA 基本可实现系统的整个数字化部分。另外,FPGA 的强大功能还足以处理纹理映射,这种高端图形功能代表了我们的系统必须执行的最密集的数据处理任务。在传统上,纹理映射属于 ASIC 图形处理单元的领地,而在更早以前则是高端工作站的属地。

XAPP593:显示端口SINK参考设计

Arun Ananthapadmanaban和Vamsi Krishna共同编著的本应用指南介绍了针对Spartan-6 FPGA消费视频套件中MicroBlaze处理器的DisplayPort™宿端内核与Policy Maker参考设计的实现。该参考设计是一种环通系统,可通过接收链路接收来自DisplayPort源端的视频,并对视频数据进行缓冲,再经过DisplayPort发送链路将数据再次发出。Policy maker可执行多个任务,例如GTP收发器链路初始化、寄存器探测以及其它有助于启动和内核使用的功能。应用则负责控制参考设计的宿端和源端,并利用辅助通道与连接参考设计发送端口的显示器(宿端)进行通信。该参考设计使用了赛灵思CORE Generator工具生成的DisplayPort源端内核和宿端内核,以及一个Policy Maker和使用外部存储器的帧缓冲器逻辑。

高清多媒体接口(HDMI)I/O标准使用3.3v端接最小化传输差分信号(TMDS)。尽管TMDS信号可通过Spartan®-6 FPGA SelectIO™接口进行本地接收,但GTP收发器有助于提高性能。本应用指南重点介绍了如何利用GTP接收器的更高带宽来支持系统。

Atlys FPGA开发板评测(二)

自检程序

Atlys FPGA开发板在出厂时已经将Demo程序烧录到SPI FLASH ROM中,该Demo程序能对开发板上大部分模块和接口进行测试。上电配置FPGA后,一个bitmap图像文件从FLASH传送到DDR2 SDRAM中,然后通过HDMI J2输出口输出图像。8个开关控制8个LED灯,6个按钮按下时将在音频输出口Line_out和HP_out输出不同声波声音。
当然要学习使用Xilinx FPGA设计必须要安装它的开发工具ISE Design Suite,可以到Xilinx官网下载,目前最新的版本为13.3。

Atlys FPGA开发板评测(一)

Atlys FPGA开发板是Digilent公司推出的基于Xilinx Spartan 6 LX45 的数字电路开发平台。Digilent公司是一家在FPGA、微处理技术领域具备顶尖设计、制造水平的公司。

Digilent Nexys3 FPGA开发板评测

FPGA即现场可编程门阵列,属于可编程逻辑器件的一种。随着工艺的进步和EDA设计工具的不断发展,FPGA已经成为实现数字系统的主流平台之一。FPGA的集成度越来越高,功耗和成本却在降低,所以其应用领域也越来越广。对于硬件工程师来说,器件的选型和资源评估变得更重要。

基于Xilinx-Spartan6 FPGA的MultiBoot设计的实现

Xilinx公司出品的Spartan6系列FPGA所具有的MultiBoot特性,允许用户在不掉电重启的情况下,根据不同时刻的需求,有选择地从存储于Flash中的多个配置文件中加载其中的一个,对FPCA在系统重配置,实现不同的功能。MultiBoot特性使得用户可以在某些场合选择较少逻辑资源的Xilinx FPGA,实现需要较大逻辑资源且较昂贵的FPGA或ASIC才能实现的功能,从而提高器件利用率及系统安全性、降低系统成本。

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