{"id":107134,"date":"2019-05-29T08:15:42","date_gmt":"2019-05-29T06:15:42","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/fpga-czy-warto\/"},"modified":"2025-09-05T12:45:11","modified_gmt":"2025-09-05T10:45:11","slug":"fpga-vyplati-se-to","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.cz\/blog\/fpga-vyplati-se-to\/","title":{"rendered":"FPGA: vyplat\u00ed se to?"},"content":{"rendered":"\u010cas \u010dten\u00ed:<\/span> 4<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\nV sou\u010dasn\u00e9 dob\u011b je k dispozici n\u011bkolik platforem, na kter\u00fdch m\u016f\u017eeme vytv\u00e1\u0159et vlastn\u00ed projekty. Arduino<\/b><\/a>, Raspberry Pi<\/b><\/a> nebo STM32<\/a><\/b>nab\u00edzej\u00ed trochu jin\u00e9 mo\u017enosti, ale v\u011bt\u0161inou po nich s\u00e1hneme jako po prvn\u00edch p\u0159i v\u00fdb\u011bru hardwaru pro projekt. Vyplat\u00ed se v\u011bnovat \u010das dal\u0161\u00edmu programovac\u00edmu jazyku, kter\u00fd je \u0161irokou ve\u0159ejnost\u00ed pova\u017eov\u00e1n za pom\u011brn\u011b obt\u00ed\u017en\u00fd? Nebo investovat do dal\u0161\u00edho za\u0159\u00edzen\u00ed, kter\u00e9, jak v\u00edme, nen\u00ed nejlevn\u011bj\u0161\u00ed? M\u00e1 smysl se zab\u00fdvat FPGA<\/b><\/a>? Na tyto ot\u00e1zky odpov\u00edm v n\u00e1sleduj\u00edc\u00edm \u010dl\u00e1nku.\n

M\u016fj p\u0159\u00edb\u011bh<\/h2>\nOsobn\u011b m\u011b v\u017edy fascinovala digit\u00e1ln\u00ed elektronika. Stejn\u011b jako v\u011bt\u0161ina lid\u00ed jsem za\u010d\u00ednal s Arduinem a mikrokontrol\u00e9ry AVR, ale c\u00edtil jsem, \u017ee to nen\u00ed \u00fapln\u011b ono. Fascinov\u00e1n tvorbou Bena Eatera<\/b><\/a> jsem se rozhodl v\u011bnovat se digit\u00e1ln\u00ed elektronice v jej\u00ed nej\u010dist\u0161\u00ed podob\u011b. Logick\u00e9 br\u00e1ny, dekod\u00e9ry a multiplexory… rychle jsem se rozhodl navrhnout n\u011bco v\u011bt\u0161\u00edho. Tak vznikl m\u016fj prvn\u00ed projekt vlastn\u00edho procesoru. Byla to 4bitov\u00e1 jednotka, kter\u00e1 mi dnes p\u0159ipad\u00e1 velmi jednoduch\u00e1, ale v t\u00e9 dob\u011b jsem na ni byl velmi py\u0161n\u00fd. Brzy p\u0159i\u0161ly dal\u0161\u00ed projekty, v\u010detn\u011b prvn\u00edho 8bitov\u00e9ho obvodu a pozd\u011bji jeho n\u00e1stupce. V\u0161e bylo realizov\u00e1no na z\u00e1kladn\u00edch logick\u00fdch obvodech<\/b><\/a>. V pom\u011brn\u011b kr\u00e1tk\u00e9 dob\u011b jsem v\u0161ak narazil na strop. Projekty se st\u00e1valy pokro\u010dilej\u0161\u00edmi a jejich realizace st\u00e1le obt\u00ed\u017en\u011bj\u0161\u00ed. Musel jsem j\u00edt v\u00fd\u0161. \n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\nTehdy jsem se poprv\u00e9 za\u010dal zaj\u00edmat o FPGA<\/a>, ale po zral\u00e9 \u00favaze jsem od t\u00e9to my\u0161lenky upustil. Zd\u00e1lo se mi, \u017ee u t\u011bchto obvod\u016f p\u0159eva\u017euje forma nad obsahem a jazyk VHDL se mi zd\u00e1l p\u0159\u00edli\u0161 slo\u017eit\u00fd. Tehdy jsem se vr\u00e1til k podstat\u011b digit\u00e1ln\u00ed elektroniky, ale kr\u00e1tce nato do\u0161lo k dal\u0161\u00edmu obratu o 180 stup\u0148\u016f – rozhodl jsem se d\u00e1t \u0161anci FPGA.\n

Kurz FPGA<\/h2>\nP\u0159i hled\u00e1n\u00ed informac\u00ed na toto t\u00e9ma jsem narazil na kurz FPGA<\/b><\/a> dostupn\u00fd na str\u00e1nk\u00e1ch Forbot. Podle m\u00e9ho n\u00e1zoru je to skv\u011bl\u00fd zdroj, kter\u00fdm m\u016f\u017eete za\u010d\u00edt. Koupil jsem desku Elbert v2<\/b><\/a> a t\u00edm za\u010dalo m\u00e9 dobrodru\u017estv\u00ed s FPGA. Zpo\u010d\u00e1tku to \u0161lo docela neochotn\u011b, ale postupem \u010dasu jsem za\u010dal realizovat n\u00e1ro\u010dn\u011bj\u0161\u00ed n\u00e1pady. V sou\u010dasn\u00e9 dob\u011b jsem autorem blogu<\/a><\/b>o FPGA, krom\u011b toho jsem se vr\u00e1til k n\u00e1vrhu procesor\u016f. Jedn\u00edm z nich je projekt\u016f<\/a><\/b>jsem ji\u017e dokon\u010dil a dal\u0161\u00ed<\/a><\/b>pr\u00e1v\u011b prob\u00edh\u00e1.\n

Co p\u0159esn\u011b je FPGA a jak se “programuje”?<\/h2>\nCo p\u0159esn\u011b jsou FPGA? Podle Wikipedie<\/a><\/b>– jsou to programovateln\u00e1 pole logick\u00fdch hradel<\/strong>. Lze je popsat jednodu\u0161eji: jako soubor logick\u00fdch hradel, p\u0159i\u010dem\u017e spojen\u00ed mezi nimi lze vytv\u00e1\u0159et podle libosti. To je samoz\u0159ejm\u011b pon\u011bkud zjednodu\u0161en\u00fd popis, ale tak se stalo, \u017ee jsem p\u0159ed \u010dasem na sv\u00e9m blogu podrobn\u011b popsal co jsou FPGA<\/b><\/a>. Pokud v\u00e1s toto t\u00e9ma zaj\u00edm\u00e1, zvu v\u00e1s tam. \n

Programov\u00e1n\u00ed FPGA<\/h3>\nNen\u00ed bez d\u016fvodu, \u017ee jsem slovo programov\u00e1n\u00ed uvedl v uvozovk\u00e1ch. Spr\u00e1vn\u00e9 tvrzen\u00ed je, \u017ee FPGA se konfiguruj\u00ed samy<\/strong>, proto\u017ee nevytv\u00e1\u0159\u00edme program, ale sp\u00ed\u0161e popis toho, jak n\u00e1\u0161 n\u00e1vrh funguje. Programov\u00e1n\u00ed FPGA <\/strong>tedy nen\u00ed zcela spr\u00e1vn\u00e1 forma.\n\nN\u00e1vrhy realizovan\u00e9 na FPGA m\u016f\u017eeme popsat v jazyce VHDL<\/strong> nebo Verilog<\/strong>. Osobn\u011b pou\u017e\u00edv\u00e1m VHDL, proto\u017ee se v Evrop\u011b pou\u017e\u00edv\u00e1 \u010dast\u011bji. Jazyk Verilog je popul\u00e1rn\u011bj\u0161\u00ed v USA. Mnoho lid\u00ed oce\u0148uje tvorbu v jazyce VHDL. Odborn\u00fd <\/strong> kurz by m\u011bl pomoci tuto dovednost osvojit.\n\nP\u0159i n\u00e1vrhu obvod\u016f realizovan\u00fdch za FPGA mus\u00edme tak\u00e9 zvolit platformu, na kter\u00e9 se v\u0161e realizuje. Na trhu je k dispozici n\u011bkolik \u010dip\u016f r\u016fzn\u00fdch v\u00fdrobc\u016f, ale mezi hlavn\u00ed pat\u0159\u00ed Xilinx<\/strong> a Altera<\/strong> (Intel). Osobn\u011b pou\u017e\u00edv\u00e1m pouze \u010dipy Xilinx, proto\u017ee jsem za\u010d\u00ednal s deskou vybavenou \u010dipem od t\u00e9to spole\u010dnosti. V z\u00e1vislosti na zvolen\u00e9m uspo\u0159\u00e1d\u00e1n\u00ed se mus\u00edme vybavit r\u016fzn\u00fdm prost\u0159ed\u00edm. Pro \u010dipy Xilinx je to sada Xilinx Ise Design Suite, zat\u00edmco pro \u010dipy Altera (Intel) je to Altera Quartus. Ob\u011b prost\u0159ed\u00ed jsou zdarma.\n

FPGA obvody – kde za\u010d\u00edt?<\/h2>\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\nPro za\u010d\u00e1tek mohu s \u010dist\u00fdm sv\u011bdom\u00edm doporu\u010dit desku Elbert v2<\/b><\/a>, se kterou jsem s\u00e1m za\u010d\u00ednal. M\u00e1 jednu velkou v\u00fdhodu: konektor mini-USB. Umo\u017e\u0148uje n\u00e1m konfigurovat FPGA, ani\u017e bychom museli kupovat pom\u011brn\u011b drah\u00fd program\u00e1tor. Krom\u011b toho nab\u00edz\u00ed pom\u011brn\u011b zaj\u00edmavou sadu perifern\u00edch za\u0159\u00edzen\u00ed, mezi kter\u00e9 pat\u0159\u00ed VGA konektor, slot pro karty microSD<\/b><\/a>, jack konektor, sedmisegmentov\u00e9 displeje<\/a><\/b>, tla\u010d\u00edtka a LED diody<\/b><\/a>.\n

FPGA – Kurz a v\u00fduka<\/h3>\nCo se t\u00fd\u010de prost\u0159ed\u00ed, je to, jak jsem ji\u017e zm\u00ednil, sada Xilinx Ise Design Suite, kter\u00e1 je k dispozici zdarma na webov\u00fdch str\u00e1nk\u00e1ch v\u00fdrobce. Samotn\u00fd proces instalace je dokonale vysv\u011btlen v kurzu Forbot<\/b><\/a>. Kurz FPGA doporu\u010dujeme v\u0161em u\u017eivatel\u016fm, kte\u0159\u00ed hledaj\u00ed jednoduch\u00fd n\u00e1vod, jak za\u010d\u00edt sv\u00e9 dobrodru\u017estv\u00ed s t\u011bmito \u010dipy. \n

FPGA – Pou\u017eit\u00ed v praxi – Tak\u017ee: vyplat\u00ed se to?<\/h2>\nOdpov\u011b\u010f na ot\u00e1zku z \u00favodu: m\u00e1 cenu se t\u00e9matem FPGA zab\u00fdvat? Podle m\u00e9ho n\u00e1zoru rozhodn\u011b ano! \u010cipy tohoto typu nab\u00edzej\u00ed obrovsk\u00e9 mo\u017enosti a jsme omezeni pouze svou p\u0159edstavivost\u00ed. M\u016f\u017eeme si dokonce navrhnout vlastn\u00ed procesor. <\/strong> Nen\u00ed bezd\u016fvodn\u00e9, \u017ee tam, kde selh\u00e1vaj\u00ed mikrokontrol\u00e9ry, se zapojuj\u00ed FPGA. Krom\u011b toho se FPGA obvody<\/strong> natolik li\u0161\u00ed od mikrokontrol\u00e9r\u016f, \u017ee n\u00e1m poskytuj\u00ed zcela nov\u00fd pohled na digit\u00e1ln\u00ed elektroniku. FPGA se uplatn\u00ed<\/strong> v mnoha oblastech elektroniky. Z\u00e1le\u017e\u00ed jen na v\u00e1s!\n\nAutor: Rafa\u0142 Bartoszak\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n

FPGA obvody \u2013 FAQ<\/h2>\n
\n
\n