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FPGAs für Maker

FPGAs für Maker - Eine praktische Einführung in programmierbare Logik / Autor:  Elias, Cord, 978-3-86490-173-7
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Eine praktische Einführung in programmierbare Logik

Autor: Elias, Cord
von dpunkt.Verlag
443 Seiten, Softcover
ersch. 10/2016
ISBN: 978-3-86490-173-7

Druckausgabe
3690 inkl. MwSt.
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Best.Nr.: DP-173
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Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) sind relativ komplexe programmierbare Logikbausteine. Mit Hilfe von FPGAs können mittlerweile jedoch auch Maker und Elektronikbastler eigene Chips entwerfen. Wie das geht, zeigt Ihnen dieses Buch.
Zunächst wird erklärt, was FPGAs sind und wie sie funktionieren. Es folgt eine Einführung in die Hardwarebeschreibungssprache VHDL, die für die Projekte in diesem Buch verwendet wird.

Danach wird Schritt für Schritt anhand zunächst ganz einfacher Beispiele erläutert, wie man eine Schaltung mit Hilfe eines FPGA realisiert. Im weiteren Verlauf werden die Schaltungen anspruchsvoller. Den Abschluss bildet ein Projekt, bei dem das Spiel »Pong« in Hardware realisiert wird. Die Anzeige erfolgt auf einem RGB-LED-Matrix-Display, dessen Ansteuerung per FPGA im Detail beschrieben wird.

Die Projekte im Buch werden auf Basis kostenlos verfügbarer FPGA-Entwicklungsumgebungen der Hersteller Altera, Lattice, Microsemi und Xilinx sowie günstiger FPGA-Boards konkret umgesetzt. Dabei wird auf die Übertragbarkeit auf andere Systeme geachtet. Die verwendeten Entwicklungsumgebungen und FPGA-Boards werden außerdem kurz vorgestellt.

Cord Elias konzentriert sich primär auf die Vermittlung von Fähigkeiten zum selbstständigen Umgang mit FPGAs. Er nimmt die Leserinnen und Leser an die Hand und leitet sie sicher durch eine Vielzahl von Details. Dass der Spaß dabei nicht zu kurz kommt, versteht sich von selbst.

Der Quellcode zu allen Design-Beispielen steht zum Download bereit.

Aus dem Inhalt:

Einführung

  • Wieso FPGAs für Maker?
  • Struktur und Verwendung dieses Buchs
  • FPGA-Grundlagen

Einfache Schaltungen

  • Los geht’s – das erste FPGA-Projekt
  • "Hello World" – es blinkt
  • VHDL-Intermezzo
  • Bausteine und Entwurfsmuster
  • Siebensegmentanzeigen
  • Spielereien mit Leuchtdioden

Weiterführendes und Projekte

  • Wie kommt man weiter?
  • Digitaluhr auf FPGA-Basis
  • Ansteuerung eines RGB-LED-Matrix-Displays
  • Ausflug zu Verilog
Hier das ganze Inhaltsverzeichnis lesen.

Anhang

  • VHDL-Kurzübersicht
  • FPGA-Werkzeugketten
  • Altera-Werkzeugkette "Quartus Prime Lite Edition"
  • Lattice-Werkzeugkette "Diamond"
  • Microsemi-Werkzeugkette "Libero SoC"
  • Xilinx-Werkzeugkette "ISE"
  • Vergleich der Werkzeugketten
  • FPGA-Boards für Maker

Über den Autor:

Dipl.-Ing. Cord Elias hat über 20 Jahre Industrieerfahrung im Bereich "Embedded Systems". Seit einiger Zeit ist er in diesem Fachgebiet als selbstständiger Consultant tätig. Er bringt sein Wissen und seine Erfahrung ebenfalls in die Maker-Szene und die Repair-Café-Bewegung aktiv ein.
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