私の専門的な活動のため、マイクロコントローラーとFPGAのプログラミングと密接に連携する必要があります。 しかし、MKをマスターすることが主婦であっても多かれ少なかれ、FPGAではいくつかの困難が生じる可能性があります。 私が伝えたいのは、落とし穴とそれらを上から見ることです。
ステップ0.知人
FPGA
ステップ1.うなずき
もちろん、 ハローワールドハードウェアプログラマーにとっては、LEDの点滅を意味します。 結局、切望されている2つの単語を端末に送信するためには、まだ成長する必要があります。 この場合、ハードウェア記述の言語（VerilogとVHDLの甘いカップル）を使用する必要があります。 それらに、プリミティブ論理要素上に回路を構築する機能を追加できます。 私はすぐにコンピューター技術の研究所コースを思い出します：トリガー、レジスター、論理要素、カウンター、マルチプレクサー。 しかし、特にそれがハブと私の前で説明されていたので、私たちはあまり先に進みません。 Verilog / VHDL言語はアセンブラーと比較しても些細なものではありません。そのため、理解するには完全に異なるアプローチが必要です。
ステップ2.さらに難しい場合は？
ハードウェア記述言語は経験の浅いユーザーを怖がらせることができるという特質にもかかわらず、大きなプラスがあります：FPGAに非常に高速なデバイスを実装でき、DSPモジュールはデジタル信号処理の大きな可能性を開きます。 これに、既に実装されたモジュール（IPコア）を備えた既製のライブラリを追加すると、可能性はますます重要になります。 しかし、軟膏にもハエがありました-面倒さ、または彼らが言うように、あなたはボトルなしでそれを理解することはできません。
最初の2つのステップを実装するには、ISE（別名Project Navigator）+ ISim（シミュレーション）+ Impact（FPGAファームウェア）が適しています。
ステップ3.古き良きマイクロコントローラー
時々、まあ、私は本当に楽しいものが欲しいだけです... SoC（System-on-Chip）-システムオンチップについて覚えておいてください。 私たちの場合、これはプロセッサ、バス、メモリ、周辺機器の束です。 同様のシステムを自分で作成してみることができます（ステップ2を参照）。インターネットで見つかったIPコアをねじ込むことができます。 しかし、なぜ車輪を再発明するのでしょうか？ ザイリンクスオフィスの優秀な人材は、すでにPicoBlazeおよびMicroBlazeソフトウェアプロセッサを開発しています。 1つは8ビットプロセッサです。これは道徳的に時代遅れであり、SoCに長い間実装されておらず、オープンソースです。 2つ目のMicroBlazeには、32ビット、RISCアーキテクチャなどの見込みがあります。
メモリはFPGAに接続された外部メモリとして使用でき、内部にはFPGA内に直接実装できます。 通常、2番目は、1番目で見つかった命令とデータをキャッシュするためによく使用されます。 さらに、複数のプロセッサを搭載し、プロセス間通信に特別な通信モジュールを使用するシステムが非常に広く使用されています。
大量に使用できるすべての種類の周辺機器の巨大な山があります-すべてはFPGAリソースによってのみ制限されます。 さらに、周辺モジュールPLBを備えた交換バスに「自作」モジュールを追加できますが、それは正しく機能する場合に限ります。
この段階では、Embedded Development Kit（EDK）のXilinx Project Stuido（XPS）が最も重要なツールです。概して、SoCが配置された完成したFPGAハードウェアコンフィギュレーションファイルを取得できる出力です。
ステップ4.では、始めましょう
さて、同じMicroBlazeのプログラムを書くことについて。 ザイリンクスソフトウェアスイートには、C / C ++プログラムを作成できるソフトウェア開発キット（SDK）があります。 はい、あなたは正しいと聞きました、C ++は本当に腺にとってまれですが、私たちの場合はそうではありません。 ちなみに、EclipseベースのSDKがあります。そのため、コンテンツアシスト、人間のリファクタリング、おいしいパンがたくさんあります。 アセンブラーを忘れないでください：acmeへの挿入は非常に便利です。
コンパイラとして、ソフトウェアプロセッサのニーズに合わせて調整されたGCCが使用されます。RTOSは、POSIX互換の表現名XilKernelで使用できます。 つまり、人がUNIXベースのシステムのミューテックス、スレッド、セマフォに精通していない場合、XilKernelを理解することは難しくありません。
ステップ5.履歴書の代わりに
FPGAは、膨大な数の問題を解決できる強力で柔軟なツールです。 ただし、顕微鏡で釘を打つことは避けてください。同じマイクロコントローラーで、安価で手頃な方法（Cortex M3、こんにちは！）で多くの問題を完全に解決できます。
Verilog、VHDL、Behavioral、Implementation-これらおよび他の多くの言葉は、FPGAを長時間使用することで頭がおかしくなり、開発を怖がらせることができますが、時代遅れのパウダーを1ダースの古代のMKに1つのエレガントなチップに置き換えて、大きな道徳的な満足を得ることができます！