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FPGAs

FPGAs

Einstieg, Schaltungen, Projekte

Programmierbare Logik verstehen und KI-unterstützt schreiben

Verlag

Rheinwerk Verlag

Autor:in

Jörg Rippel (2)

Fassung

543 Seiten, Hardcover

Erschienen

10/2024

ISBN

978-3-367-10148-1
9783367101481

Buch

€49,90 inkl. MwSt.
Best.-Nr.: RW-10148
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Einstieg, Schaltungen, Projekte

Programmierbare Logik verstehen und KI-unterstützt schreiben

Verlag: Rheinwerk Verlag
Autor:in Jörg Rippel (2)
Fassung: 543 Seiten, Hardcover
Erschienen: 10/2024
ISBN: 978-3-367-10148-1
9783367101481
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Autor:in Jörg Rippel (2)
Fassung: 543 Seiten, Hardcover
Erschienen: 10/2024
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Autor:in

FPGAs: Die ideale Basis für kreative Maker-Projekte

FPGAs – Field Programmable Gate Arrays. FPGAs sind programmierbare Logikgatter (Gate Arrays), deren Schaltungsstruktur sich frei bestimmen und kombinieren lässt. Sie eröffnen Makern viele neue Möglichkeiten und sind so die perfekte Grundlage für ambitionierte Projekte. Dank ihrer hohen Flexibilität und der Fähigkeit zur effizienten Parallelverarbeitung ermöglichen diese frei programmierbaren Logikbausteine die Realisierung selbst komplexer digitaler Schaltungen. Damit eignen sie sich besonders für kreative Anwendungen, bei denen individuelle Lösungen gefragt sind.

Blick ins Buch: FPGAs - Einstieg, Schaltungen, Projekte

Praxisnahes Lernen mit Beispielprojekten und KI-Unterstützung

In seinem Praxisbuch führt Jörg Rippel anhand anschaulicher und praxisnaher Projekte in die Welt der FPGAs ein. Besonders im Fokus stehen dabei die benutzerfreundlichen Modelle von Lattice und Gowin Semiconductor. Schritt für Schritt zeigt er, wie Sie Ihre eigenen Ideen umsetzen können – und das sogar ohne tiefgreifende Vorkenntnisse. Ein Highlight des Buches ist die Einbindung einer Chat-KI, die es ermöglicht, den benötigten Verilog-Code schnell und einfach zu generieren. So können auch Einsteiger innerhalb kürzester Zeit Projekte wie Lichteffekte, Animationsanzeigen oder die Verarbeitung von Sensordaten verwirklichen.

Rippel gibt nicht nur eine fundierte Einführung in die programmierbare Logik, sondern zeigt auch, wie Sie Open-Source-Tools einsetzen, um Schaltungslogiken und Steuerungen zu entwickeln. Diese praxisnahe Herangehensweise macht es leicht, das theoretische Wissen direkt in die Tat umzusetzen. Ein besonderes Goodie ist der beiliegende Gutschein-Code für das leistungsstarke FPGA-Board IceZero, das als Grundlage für viele der beschriebenen Projekte dient.

FPGAs für Maker und Kreative

Alles für den Einstieg

Dieser Leitfaden stellt Ihnen das IceZero-Board mit dem iCE40HX FPGA von Lattice Semiconductor sowie das Sipeed Tang Nano 9K Board mit dem Gowin GW1NR-9C FPGA im Detail vor. Sie richten sich eine passende Raspberry-Pi-Entwicklungsumgebung mit Open-Source-Toolchain ein und lernen alle Grundlagen für die Arbeit mit programmierbarer Logik.

Programmieren mit KI

Die Hardwarebeschreibungssprache Verilog können Sie in 50 bis 100 Stunden erlernen – oder Sie lassen sich von ChatGPT oder GitHub Copilot für den Einstieg unterstützen. Jörg Rippel zeigt Ihnen, wie Sie künstliche Intelligenz nutzen, um blitzschnell Code zu erstellen, der Ihrem FPGA-Design Leben einhaucht.

Setzen Sie Ihr Traumprojekt um

Mit FPGAs können Sie viel mehr machen als nur LEDs blinken lassen. Die vielen Beispielprojekte, Anleitungen, Praxishinweise und Verilog-Codebeispiele helfen Ihnen, um Ihr ganz persönliches Traumprojekt umzusetzen. Mit dabei: Zugriff auf Displays, Sensoren, SPI- und I2C-Schnittstellen, die Arbeit mit Zufallszahlen, Testbenches und Simulationen und einer lizenzfreien Entwicklungsumgebung .

Aus dem Inhalt

  • FPGAs und hardwarenahe Programmierung
  • IceZero und Tang Nano 9K
  • Pair Programming mit ChatGPT
  • Crashkurs: Verilog und Softwareentwicklung
  • Zugriff auf Schnittstellen: UART, I2C, SPI, GPIO
  • Servos und Displays ansteuern
  • Ausgaben mit RGB-LEDs
  • Testbenches entwickeln
  • Simulieren und Debuggen
  • Prototyping und Iterationstechniken
  • Entwurf und Implementierung von State Machines
  • Open-Source-Entwicklungsumgebung auf dem Raspberry Pi

Hier das ganze Inhaltsverzeichnis lesen.

Leseprobe

Leseprobe

In dieser Leseprobe stellt Jörg Rippel Ihnen die Funktion und Einsatzmöglichkeiten der FPGAs zunächst genauer vor. Eine kleine Herausforderung ist die Programmierung, da bei FPGAs keine der sonst üblichen Sprachen wie C++ oder Python zum Einsatz kommt. Mit der hier verwendeten Hardware-Beschreibungssprache Verilog legen Sie fest, wie die Schaltungen des FPGAs aufgebaut werden sollen.

Wer hat's geschrieben?

Bild von Autor:in Jörg Rippel

Jörg Rippel ist begeistert davon, wie einfach es geworden ist, selbst den eigenen Strom zu produzieren. Das Basteln mit elektronischen Geräten gehörte schon immer zu Jörgs Hobbys. Privat repariert er gerne alte Radios, beruflich hat er mehr als 20 Jahre in verschiedenen IT-Unternehmen und in der Luft- und Raumfahrtindustrie gearbeitet. Als Systemingenieur lag sein Schwerpunkt auf der Zusammenführung und Pflege komplexer Systeme, die aus vielen verschiedenen technischen Bereichen bestehen.
Heute lebt er mit seiner Frau im Grünen und schraubt gerne an kreativen Projekten, wobei es auch immer mal wieder Probleme gibt und nicht immer alles beim ersten Versuch funktioniert. Trotzdem – oder gerade deswegen – macht ihm die Arbeit mit Elektronik immer Spaß. Sein Wissen teilt er in Fachbüchern und Beiträgen.
Ausbildungen und Studiengänge in Elektronik, Funktechnik und Informatik haben dafür gesorgt, dass er ein breites Wissen zu allerlei elektrischen Geräten hat. Dazu gehören die Erstellung von analogen und digitalen Robotern, der Bau von Computern, das Betreiben von Amateurfunk und Satellitenfunk, das Design von Schaltungen und Platinenlayouts, die Arbeit mit 8- und 32-Bit-Mikrocontrollern und die Programmierung in verschiedenen Sprachen.

Weitere Bücher von Jörg Rippel (2)

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Einstieg, Schaltungen, Projekte

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Verlag

Rheinwerk Verlag

Autor:in

Jörg Rippel (2)

Fassung

543 Seiten, Hardcover

Erschienen

10/2024

ISBN

978-3-367-10148-1
9783367101481

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