Forum: FPGA, VHDL & Co. wie finde ich den geeigneten Chip für mein Projekt?


von Micha (Gast)


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möchte als erstes anmerken: Das folgende ist ne Frage aus der 
Hobby-Ecke, nicht aus dem Profi-Bereich.

Ich möchte eine Hardware basteln, die einen CP/M 80 fähigen Computer 
ergibt, der Prozessor selber sowie einige Peripherie soll tatsächlich 
aus "echter" Z80 Hardware bestehen, konkret Z84C Chips.
Für Keyboard + Tastatur möchte ich eher in Richtung definierbare 
Hardware gehen. Meine vorläufige Testumgebung für diese Komponenten ist 
ein FPGA Eval-Board. Mir ist aber schon klar, dass ne FPGA für eigene 
Hardwarebasteleien jenseits des Machbaren liegen, mit CPLDs liegt das 
dagegen immerhin noch im Bereich des Möglichen...

Nun hab ich folgendes Problem: nachdem ich mit dem FPGA Eval-Board raus 
habe, mit wieviel Logik-Elementen ich diesen Projektteil realisieren 
kann - wie kann ich das in die Aussage wandeln, welcher CPLD dafür auch 
noch geeignet wär - ohne nachher zu knapp zu liegen oder Ressourcen zu 
verschwenden?

von Martin S. (sirnails)


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FPGA.... CPLD.... irgendwie ein wilder Topf von verschieden 
funktionierenden Technologien. Für den Standardanwender ist es doch 
vollkommen egal ob er einen Logikbaustein nimmt, der sein Programm 
behält, oder einen, welcher einen externen Programmspeicher braucht 
(obwohl es hier auch schon Multi-Die Lösungen gibt, die beides in einem 
Chip unterbringt).

Definiere doch erst einmal, was Du machen möchtest, und schließe nicht 
gleich von Anfang an irgendwelche Sachen willkürlich aus.

von Micha (Gast)


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"Für Keyboard + Tastatur"

sorry, so ein Unsinn, ich meinte Ansteuerung bzw. Verwaltung von 
Keyboard + Video.

von Hotti (Gast)


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Micha schrieb:
> "Für Keyboard + Tastatur"
>
> sorry, so ein Unsinn, ich meinte Ansteuerung bzw. Verwaltung von
> Keyboard + Video.
Na DA wissen wir jetzt aber Genauestens Bescheid :-)

von Alexander F. (alexf91)


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Du kannst dein Design ja auch für verschiedene CPLDs synthetisieren, 
dann siehst du sofort, ob es passt.

von Schlumpf (Gast)


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Wieso willst du das unbedingt in einen CPLD pressen?

Wegen des Gehäuses?

Zur Abschätzung könnte mal gaaaaanz ungefähr die Anzahl der Register 
zumindest eine Richtung vorgeben.

Wenn du n Register im FPGA benötigst, dann wirst du auch ca. n Register 
im CPLD benötigen.

von Schlumpf (Gast)


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Schau mal bei Lattice die MACH-XO2-Familie an.
Die schließt die Lücke zwischen FPGA und CPLD.
Oder eventuell die XP2-Famile, wenn es ein paar mehr LUTs sein müssen.

Wenn es dir auf ein Package ankommt, das du von Hand löten kannst, dann 
würdest du bei der XP2-Famile bis zu 8k LUT noch im TQFP-Package 
bekommen.

von Martin S. (sirnails)


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Micha schrieb:
> "Für Keyboard + Tastatur"
>
> sorry, so ein Unsinn, ich meinte Ansteuerung bzw. Verwaltung von
> Keyboard + Video.

Was willst du denn GENAU? Die Tastatur hat ihren eigenen Dekoder und 
sendet nur 8-Bit Wörter an den Prozessor. Wie diese dann verarbeitet 
werden, hängt von der Software bzw. dem Bios ab und nicht von 
irgendeiner externen Hardware.

Die Videoausgabe wird von einer Grafikeinheit übernommen und erzeugt aus 
den von dem Prozessor bereitgestellten Daten ein Bild, dass dann 
entsprechend der Übertragungsstandards aufbereitet wird, um hinterher 
als PAL, NTSC, VGA oder DVI (analog) oder was auch immer Du möchtest, 
zum Monitor übertragen und angezeigt wird.

Einen FPGA einzusetzen würde vielleicht bei der VGA-Ausgabe Sinn machen. 
Da müssen die Signale so aufbereitet werden, dass der Bildschirm damit 
was anfangen kann und das lässt sich in einem Logikbaustein sehr schön 
implementieren. Allerdings musst Du erstmal festlegen, wie das überhaupt 
funktionieren soll. Da gibt es keine Norm. Du kannst das natürlich auch 
durch Bausteine übernehmen lassen, die bereits seit Jahrzehnten auf dem 
Markt erhältlich sind (oder waren). Dann musst Du es so machen, wie es 
im entsprechenden Datenblatt steht.

Ich habe irgendwie das Gefühl, Du überschaust den Aufwand nicht, weißt 
daher gar nicht, welche Bereich auf welche Art und Weise umgesetzt 
werden sollen und daher fragst Du nach FPGA vs. CPLD. Stimmts?

von Micha (Gast)


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Schlumpf schrieb:
> Wenn es dir auf ein Package ankommt, das du von Hand löten kannst, dann
> würdest du bei der XP2-Famile bis zu 8k LUT noch im TQFP-Package
> bekommen.

Danke für den Tip! Das ist ganz genau der Punkt auf den es mir ankommt!

von Schlumpf (Gast)


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Micha schrieb:
> Das ist ganz genau der Punkt auf den es mir ankommt!

Das hab ich mir gedacht...
Bei den Bauteilen handelt es sich auch um FPGAs, die aber ihren 
NV-Speicher bereits "on board" haben. Sie sind für kleinere und mittlere 
Anwendungen konzipiert und (noch) in bastlerfreundlichen Packages 
erhältlich... aber nicht ganz billig...

von Micha (Gast)


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Martin Schwaikert schrieb:
> Ich habe irgendwie das Gefühl, Du überschaust den Aufwand nicht, weißt
> daher gar nicht, welche Bereich auf welche Art und Weise umgesetzt
> werden sollen und daher fragst Du nach FPGA vs. CPLD. Stimmts?

Sorry, aber das ist kompletter Unsinn. Ich hab das ganze System (8080 
CPU + Peripherie) selber von "der Pike auf" auf einem FPGA Eval-Board 
zusammengestoppelt. So gesehen "hab ich fertig", eigentlich. Auf dem 
Eval-Board läuft das komplette Computerchen. Da es ein Hobby-Projekt ist 
möchte ich es mir aber gern als Board mit nem "richtigen Z80" basteln. 
Bitte nicht nach Sinn oder Unsinn fragen. Hobby eben. Der Sinn dieses 
Threads hier bestand darin herauszufinden, welcher lötbare Schaltkreis 
(bzw. Familie) für so ein Projekt geeignet ist und wie man den passenden 
Chip identifiziert.

von Rene B. (themason) Benutzerseite


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>Mir ist aber schon klar, dass ne FPGA für eigene
>Hardwarebasteleien jenseits des Machbaren liegen, mit CPLDs liegt das
>dagegen immerhin noch im Bereich des Möglichen...

Du weißt aber schon das FPGAs deutlich größer sind als CPLDs. Somit wäre 
die Aussage eher umgekehrt. Mit FPGAs lassen sich Basteleien realisieren 
die mit CPLDs jenseits des machbaren sind.

Aber auch ich kann nur sagen : Formuliere klar aus was du willst, was du 
hast, was diu (deiner Meinung nach) brauchst, und warum.
Erst dann kann man dir wirkliche helfen bzw Tips geben.

von Micha (Gast)


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Rene B. schrieb:
>>Mir ist aber schon klar, dass ne FPGA für eigene
>>Hardwarebasteleien jenseits des Machbaren liegen, mit CPLDs liegt das
>>dagegen immerhin noch im Bereich des Möglichen...
>
> Du weißt aber schon das FPGAs deutlich größer sind als CPLDs. Somit wäre
> die Aussage eher umgekehrt. Mit FPGAs lassen sich Basteleien realisieren
> die mit CPLDs jenseits des machbaren sind.
>
> Aber auch ich kann nur sagen : Formuliere klar aus was du willst, was du
> hast, was diu (deiner Meinung nach) brauchst, und warum.
> Erst dann kann man dir wirkliche helfen bzw Tips geben.

Danke für die Belehrung. User "Schlumpf" hat auf Anhieb ganz genau 
verstanden worum es mir ging und mir eine wirklich hilfreiche Antwort 
gegeben. Insofern ist das Thema durch ;)

von MaWin (Gast)


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> wie kann ich das in die Aussage wandeln,
> welcher CPLD dafür auch noch geeignet wär

Wie immer bei programmierbarer Logik:

Du musst sowieso das Modell erstellen, beispielsweise in VHDL,
also mach das BEVOR du einen Chip kaufst.

Dann sagt dir die Entwicklungsumgebung schon, WELCHEN Chip
du brauchst damit dein Konstrukt dort reinpasst.

Und welche Entwicklungsumgebung brauchst du, also welchen
Chiphersteller: Das ist eine Preisfrage, nimm was du hast
oder was du gratis bekommen kannst.

Daß du in CPLD genug hineinbekommst, um die Glue-Logik
eines Z80 Boards zu realisieren, ist vorstellbar, also
Adressdecoder, Tastaturport, aber schon die Zähler für
eine textbasierte Videokarte passt eher nicht rein.

http://www.digitalresearch.biz/CPM.HTM
http://www.cpm.z80.de/

von Uwe (Gast)


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Nen Cyclone IV EP4C22 mit 22k LUTs gibt es auch noch im EQFP144.

von MCUA (Gast)


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XO2 im TQFP geht bis max ca 7K LUTS. (ca 11,55$/100)

> Wenn es dir auf ein Package ankommt, das du von Hand löten kannst, dann
> würdest du bei der XP2-Famile bis zu 8k LUT noch im TQFP-Package
> bekommen.
XP2 im TQFP geht bis max ca 17K LUTS.


Xilinx XC6 im TQFP geht bis max ca 9K LCs

Altera
  MAXII haben max 1270 LEs,
  EP3 im TQFP geht bis max ca 40K LEs
  EP4 im TQFP geht bis max ca 22K LEs


Denke, wenn man mit < 17K LUTS hinkommt, ist Latt. eine gute Wahl, weil 
nur die (Ausnahme XC3AN, MAXII) das Flash onboard haben, und dabei noch 
rel. günstig sind.

von Schlumpf (Gast)


Angehängte Dateien:

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> XP2 im TQFP geht bis max ca 17K LUTS.

sicher? Siehe Anhang

von Schlumpf (Gast)


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... ah sh...t
PQFP übersehen ;-)

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