Пайка, ПЛИС и Линукс

Исходники, презентации, задания и примеры для летнего лагеря по пайке, микросхемам ПЛИС и синтезу цифровых схем из кода на верилоге под Линуксом.

Image is taken from http://iemontiel.blogspot.com/2015/07/mi-aventura-para-elaborar-un-componente.html.

Картинка из http://iemontiel.blogspot.com/2015/07/mi-aventura-para-elaborar-un-componente.html.

Ссылки на предыдущие работы, литературу и документацию:

• Ранняя заметка о красной плате c Altera MAX II (epm240_red): Mi aventura para elaborar un componente nuevo para Fritzing (el CPLD EPM240 de Altera)
• Ранний тьюториал по красной плате: Verilog 5Hz clock with blinking LED
• Использование UFM-памяти (User Flash Memory): Проекты Altera Quartus II для плат Марсоход, Марсоход2 и Марсоход3
• Микроконтроллер AVR внутри epm240: Упрощенное ядро микропроцессора AVR для платы Марсоход
• Заметка про микросхемы малой степени интеграции на макетной плате и их эквиваленты на языке описания аппаратуры Verilog: Уход инженера-электронщика из Apple вызвал волнение среди биржевых спекулянтов. Как стать таким как он?
• Заметка о решении одной и той же задачи тремя методами: с помощью микросхем малой степени интеграции, на ПЛИС/FPGA и на фиксированных микросхемах ASIC: Можно ли тренировать чиподелов на 3 нанометра упражнениями с 130 нм? А упражнениями с 20000 нм?

Какие примеры хорошо было бы сделать

• Чтение UFM-памяти
• Очень урезанный вариант процессорного ядра schoolRISCV (уменьшить количество и ширину регистров, грузить программу из UFM)

Где купить платы, компоненты и оборудование

• Платы и переходники
  • Красная плата c Altera MAX II (epm240_red) с программатором USB Blaster: купить в США и в России
  • Источник питания от USB для красной платы, нужно заказывать на 5 вольт (в магазине выбор из 5V, 9V и 12М): купить в США и в России
  • Синяя плата c Altera MAX II (epm240_blue) с программатором USB Blaster: купить в США и в России
  • Модуль с кнопками и светодиодами: купить в США и в России
  • Переходники для плат - выбрать “гнездо-гнездо” 10 сантиметров: купить в США и в России
  • Переходник к разъему VGA: купить в США и в России и еще в России
  • Более дешевый переходник к разъему VGA (еще не проверен): купить в США и в России
• Оборудование для пайки
  • Паяльная станция Hakko FX888D
  • Очки с увеличительным стеклом для пайки
  • Припой 63/37 с пропорцией оптимальной для поддержаний стабильной температуры
  • Лента для снятия припоя
• Загружаемые SSD диски, чтобы не устанавливать программное обеспечение во время занятий
  • SSD на 120GB, на котором можно устанавливать загружаемый Линукс с Intel FPGA Quartus Prime Lite, с настройками для семинаров
  • Переходник SATA III / USB 3.0 для внешнего SSD
  • Флашки которые можно использовать для формирования SSD с загружаемым Линуксом и Quartus (достаточно одной и на 16GB)

Основные программы

• Скачать среду разработки Intel® Quartus® Prime Lite Edition Design Software Version 22.1: для Linux и для Windows
• Git для Windows

Дополнительные программы

• Симулятор Icarus Verilog: исходники на GitHub, скачать для Windows (версию 11.00). Для многих дистрибутов Линукса (Lubuntu, ALT Linux, Simply Linux) Icarus Verilog можно установить с помощью “sudo apt-get install iverilog” или “sudo yum install iverilog”.
• Программа просмотра временных диаграмм для использования с Icarus Verilog: исходники на GitHub. Для Windows GTKWave входит в дистрибутив Icarus Verilog. Для многих дистрибутов Линукса (Lubuntu, ALT Linux, Simply Linux) GTKWave можно установить с помощью “sudo apt-get install gtkwave” или “sudo yum install gtkwave”.
• Вебсайт и приложение для рисования временных диаграмм WaveDrom
• Вебсайты для рисования микроархитектурных диаграмм: Lucidspark и draw.io

Другие образовательные проекты

• Digital Design & Verification in Central Asia
• YRV-Plus