FPGA nie tylko dla zaawansowanych z oferty firmy Digilent

 Kilka lat temu postęp w technologii produkcji „gęstych” struktur półprzewodnikowych sprowadził ceny układów FPGA „na ziemię”. Widać to wyraźnie w ofertach producentów zestawów uruchomieniowych i ewaluacyjnych, których możliwości i wyposażenie sięgają wyżyn, a ceny mocno trzymają się powierzchni gruntu.

Jednym z najbardziej popularnych producentów układów FPGA w Polsce jest firma Xilinx, w ofercie której znajduje się szeroka gama układów programowalnych (PLD – Programmable Logic Devices ) zarówno z grupy CPLD (Complex PLD) jak i FPGA (Field Programmable Gate Array ). Czołowym dostawcą zestawów uruchomieniowych i ewaluacyjnych dla fanów rozwiązań opartych na konfigurowalnej logice firmy Xilinx jest amerykański Digilent. Dzięki bliskiej współpracy tej firmy z producentami i dostawcami nowoczesnych podzespołów elektronicznych (pamięci, sekwencyjnych układów zasilających, programowalnych generatorów sygnałów zegarowych, czujników MEMS, przetworników A/C/A itp.), konstruktorzy mają możliwość zweryfikowania ich działania w praktyce bez konieczności zakupu kosztownych podzespołów. Nie oznacza to, że Digilent rozdaje bezpłatnie produkowane przez siebie zestawy, ale ich ceny trzymają się poziomu, który jest sensowny także dla polskich konstruktorów.

Seria Basys2

Zestawy z serii Basys2 (fotografia 1) należą do najprostszej i najtańszej grupy zestawów, przy czym ich wyposażenie pozwala na realizację wielu także złożonych eksperymentów, bowiem zestawy wyposażono w duże układy FPGA z serii Spartan 3E o liczbie bramek 100000 lub 250000 w zależności od wersji zestawu.

Fot. 1. Wygląd zestawu Basys2

Zestawy Basys2 wyposażono w programator-konfigurator z interfejsem USB umożliwiający programowanie pamięci Flash konfigurującej FPGA i konfigurowanie (bez programowania Flash) układu FPGA, co sprzyja oszczędności czasu podczas eksperymentów i zwiększa czas życia pamięci Flash.

Rys. 2. Schemat blokowy zestawu Basys2

Jak widać na schemacie blokowym zestawu pokazanym na rysunku 2, pomimo niewielkich wymiarów zestawy Basys2 wyposażono w we wszystkie przydatne peryferia: począwszy od przycisków i przełączników, przez złącza dla modułów rozszerzających Pmod, generatory sygnałów zegarowych, LED i wyświetlacz 7-segmentowy, aż po 3-bitowy interfejs VGA oraz interfejs PS/2.
Takie wyposażenie pozwala komfortowo rozpocząć samodzielne działania z FPGA, zasoby zestawu są wystarczające do realizacji bardzo zaawansowanych projektów, o czym można się łatwo przekonać choćby przeglądając serwis Youtube.
Ceny zestawów Basys2 zaczynają się od ok. 370 PLN brutto w wersji z układem FPGA integrującym 100000 bramek logicznych.