Выбор ПЛИС

[b]the Devil incarnate[/b]
Существует несколько подходов к проектированию. Но лично я остановлюсь на и более популярных. А именно ведение, управление проектов согласно ГСОТ и ISO 9000.
Обе системы предполагают итерационный процесс выполнения проекта. Итерационный или как говорят циклический процесс как раз и вносит путаницу, в неведающие головы, что разрабатывается первее.

Более детально остановлюсь на системе ГОСТ:
1. эскизное проектирование
2. техническое проектирование (ТП)
3. конструирование,
4. испытания и доработка.


На этапе эскизного проектирования вы набираете материал для своего проекта. Описываете идеи и фантазии. Тут нет особых требований откуда начинать проектирования с ПЛИС или с платы. Как вам проще так и действуйте. Обычно это делает человек достаточно далёкий от производства, либо специалист прошедший все этапы развития.

В техническом проекте Вы уже более детально и предметно описываете блоки и элементы будущей конструкции. ГОСТ предполагает вести разработку иерархически сверху-вниз. Кде всё изделие делиться на составные части.
Примерно на одном уровне будет и плата и программа для ПЛИС.
Для написания технического проекта уже привлекаются специалисты из разных областей.
Собственно после этого этапа вам уже должно быть понятно какую ПЛИС вам надо брать. Вам будет известен состав. Будет известно что будет снаружи и какие программы будут в ПЛИС внутри. Более того вы должны будете уже найти готовые блоки и блоки которые будут разрабатываться.
Если все блоки известны, то всё просто смотрим сколько и каких ресурсов требует каждый блок. Для ПЛИС это количество логических элементов, количество памяти количество входов, выводов, число блоков DSP и тд. Сложности возникают когда каких-то блоков нет.
Их надо разрабатывать и начинается разработка ОКР или НИР. НИР - выбирается если конь ещё не валялся и результат не предвидится положительным. ОКР - выбирается когда есть специалисты готовые выполнить текущей проект.

Как правило такой подход это очень дорогое удовольствие и заказчик стремиться сократить расходы пропустив некоторые этапы.
Тогда выбор ложиться на специалиста в заданной области. Специалист из сходя из аналогии и подобия выбирает недостающие блоки. Рекомендуется проводить макетирует и моделирует недостающих блоки и всей конструкции в целом. После макетирования моделирования можно уже достаточно оценить требования к ПЛИС. Ровно как и к другим элементам. Не забываем что не плохо ещё сделать запас в виду того, что как правило есть ошибки, просчёты.

[quote] Не хочется, например, по незнанию, ставить FPGA Artix-7 и платить немалые деньги за него, если там можно было поставить вообще CPLD-ку какую-нибудь самую простую.[/quote] Для единичного изделия и опытного образца берите самый мощный. Но из сходя из разумного. Хотя на этапе ТП и требуется минимизация экономических затрат это можно обосновать и обойти. Тем более цена ОКР намного превышает материалы и комплектующие на само изделие.

А вот что касается серийного производства, то после ОКР работ должна быть ещё работы по подготовке к серии. На которых вы сможете заменить или подобрать более дешёвые аналоги. НО не стоит на это надеяться, так как в современном мире это роскошь. Поэтому на этапе ОКР уже должно быть выбран наиболее оптимальный вариант. А оптимум можно определить исходя из потребностей рынка. Одно дело это серия в 100 экземпляров в год и совсем другое 10 миллионов.


Что касается учебной ПЛИС, то её трудно выбрать. Это связанно с тем, что можно выделить разные области применения ПЛИС. Одно дело изучать шины и периферией другое дело больше заниматься ЦОС. Поэтому прежде чем её покупать не плохо бы провести симуляцию, моделирование и макетировать те изделия и проекты, которые вы хотите сделать. Эмуляторов и сред разработке сейчас очень много. Лично я покупал себе макетную плату с ПЛИС исходя из тех задач которые хочу решать на ней. Более того ebay можно встретить много подержанных макетных с ПЛИС. Наигравшись через пару дней люди понимают, что она им не нужна и продают их.

ПЛИС отладочный набор

Отладочный комплект OpenEP4CE6-C Package A на базе ПЛИС EP4CE6E22C8N с набором плат расширения.

Приобрёл этот комплект на aliexpress.com у Алибабы и 40 М разбойников. ;-)

Что дешевле чем покупать у нас.

Комплект представляет собой конструктор состоящих из мелких блоков. 

Дальше идёт перевод того что там есть.

http://www.wayengineer.com/index.php?main_page=product_info&cPath=50_55&products_id=2210

OpenEP4CE6-C Package A – отладочный комплект разработан на основе ПЛИС EP4CE6E22C8N семейства Cyclone IV компании ALTERA с широким набором стандартной периферии. Конструктивно отладочный комплект состоит из платы CoreEP4CE6 (FPGA), с установленной на нее ПЛИС, материнской платы DVK601, а также модулей расширения функционала.

Комплект можно применять не только для отладки, но и в реальных проектах, так как в нему прилагаются разнообразные интерфейсы. 

Введение

 Конструктивно комплект состоит из платы для разработки CoreEP4CE6 (FPGA), с установленной на нее ПЛИС, материнской платы DVK601, а также модулей расширения функционала. 

Набор OpenEP4CE6-C может в будущем быть усовершенствован при помощи различных плат расширения которые можно приобрести отдельно. И применять в различных реальных приложениях где требуются различные стандартный и не стандартный интерфейсы. Модульность и открытость создают идеальную возможность для обучения разработки устройств с ПЛИС камнями  ALTERA  серии  Cyclone IV.  Благодаря тому что OpenEP4CE6-C поддерживает  интеграцию с процессором Nios II, вы можете начать свои разработки сразу и быстро.  Процессор Nios II это программа для ПЛИС которая создаёт 32 битный процессор которым вы можете управлять периферией используя более продвинутое операционное управление, а не логическое.  

Состав набора:
В набор не входит программатор и его пришлось заказать отдельно.

Базовая часть набора
1.OpenEP4CE6-C отладочная плата x 1
2.4- контактный провод x 2
3.2- контактный провод x 2
4.USB кабель питания x 1
5.Руководство пользователя CD x 1, мне пришло 2 и оба на китайском. Диск содержит ПО, документацией, примеры программ.

Модулей расширения функционала:
1. Экран LCD с датчиком касания 3.2 дюйма 320x240 (мод. B) x 1
2. Переходник к экрану LCD  (мод. B) x 1
3. Плата с: VGA и PS2 x 1
4. Плата PL2303 USB UART  (мини.) x 1
5.Плата NorFlash  (мод.  B) x 1
6.Плата с памятью SDRAM  16х8М (B)  x 1
7.Плата со слотом для цифрового носителя информации  Micro SD  x 1
8.Плата AT45DBXX DataFlash x 1
9.Плата FM24CLXX FRAM x 1
10.Плата CY7C68013A USB (мини.) x 1
11.Плата ENC28J60 Ethernet  x 1
12.Плата с часами и батарейкой PCF8563 RTC  x 1
13.Цифровой датчик температуры DS18B20 x 1
14. Кабель USB типа A к мини-B x 1

Всего 12 плат и 1 датчик  и 1 кабель.

 Рисунок 1. Набор. Материнская плата с ядром ПЛИС, датчик, экран, под датчиком переходник к экрану, под экраном плата с VGA и PS/2

Материнская плата

Материнская плата  DBK601 предназначена для упрощения доступа к выводам ПЛИС модуля CoreEP4CE6, который устанавливается на материнской плате, а также для подключения плат расширения функционала.

1. Конекторы для подключения центральной платы с FPGA или CPLD, для легкого подключения центральной платы с установленной на ней чипом с ПЛИС или КПЛИС, таких как  Core3S250E
2.8I/Os_1  разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  
3.8I/Os_2 разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  
4.8I/Os_3 разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  
5.8I/Os_4 разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  
6.16I/Os_1 разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  
7.16I/Os_2 разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  
8.32I/Os_1 разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  
9.32I/Os_2 разъем для подключения  плат или модулей расширения функционала.  

      Все разъем ввода/вывода описанные выше совместимы с интересами:
      •могут выполнять роль шин USART, I2C, SPI, PS/2 и т.п .
      •могут управлять устройствами такими как FRAM, FLASH, USB, Ethernet и т.п .
10.FPGA expansion connectors◦FPGA pins are accessible on expansion connectors
    ◦for connecting SDRAM accessory board
11.Интерфейс LCD , для соединения с LCD22, LCD12864, LCD1602
12.Интерфейс ONE-WIRE: easily connects to ONE-WIRE devices (TO-92 package), таких как сенсор температуры (DS18B20), electronic registration number (DS2401), и тд.
13. Пищалка
14. Джостик, 5 позиций
15. Потенциометр: для выравнивания задней подсветке  LCD22 или контрастности: LCD12864, LCD1602.
16. Перемычка "Пищалка"
17. Перемычка   "джостик"( "Joystick" )
18. Перемычка  "ONE-WIRE"

О перемычках 16-18:
•замкнутая перемычка соединяет порты I/O с  демонстрационными устройствами,  для использование с примерами кода.
•открытая перемычка позволяет использовать пользовательские выводы в обход демонстрационных  устройств.