Spolupráce MCU a FPGA ve vestavném počítači

Název: Spolupráce MCU a FPGA ve vestavném počítači

Autoři: Ing. Ivan Hejč, Ing. Tomáš Navrátil, Ryston Electronics s.r.o.

Úvod

V praxi je velké množství zadání, kdy je potřeba zpracovávat na jedné straně relativně jednoduché úlohy, které jsou časově kritické a často opakují, na druhé straně relativně komplikované úlohy, které nejsou časově kritické a jejich četnost je relativně nízká. V těchto případech je výhodné zpracování úloh rozdělit mezi FPGA a MCU. Jelikož obvody FPGA umožňují paralelní zpracování, jsou vhodné pro časově kritické úlohy. Moderní FPGA obsahují zabudované funkční bloky jako např. dvouportové paměti RAM, paměti FIFO, bloky DSP pro digitální zpracování, řadiče sběrnic jako PCI Expess, vysokorychlostní komunikační obvody apod. Je výhodné tyto bloky využívat, neboť usnadňují návrh, šetří zdroje a zvyšují rychlost zpracování. Je příjemné, že tyto zabudované bloky jsou součástí i těch obvodů FPGA, které jsou určeny do aplikací, kde je vyžadována nízká cena. MCU pak může řešit časově ne příliš kritické, ale velmi složité úlohy realizované programem.

V našich aplikacích se často setkáváme s požadavky na souběžné úlohy, od rychlých funkcí na úrovni kombinační logiky, přes složité sekvenční obvody jako programovatelné čítače, sledování polohy, detektory sledování polohy, detektory úrovní a změn, komunikační řadiče atd., až po systémové funce na nejvyšší úrovni, na něž už jsme zvyklí při práci na PC připojeném k internetu, jako správu souborů na disku, připojení k internetu se vzdálenými aplikacemi jako php, sql a java, a běh celého operačního systému se správou paměti a dalších prostředků vestavného počítače.

Číst dál: Spolupráce MCU a FPGA ve vestavném počítači

Realizace zařízení na sběrnici PC

Motivace:

  • Moderní komponenty pro osobní počítače mají stále vyšší nároky na rychlost komunikace a tak dříve široce rozšířené rozhraní ISA přítomné v každém PC bylo vytlačeno sběrnicí PCI.
  • Jeden z našich produktů s pracovním názvem Ramdisk tak bylo nutné redesignovat po hardwarové stránce s požadavkem na maximální možnou kompatibilitu se softwarem běžícím v PC.

Popis produktu:

Ramdisk je vestavná jednotka do technologického počítače, sloužící jednak pro archivování záznamů o událostech, jednak pro připojení specifického zařízení přes 8 bitový port. Výrobek se skládá z karty s rozhraním sběrnice počítače (ISA) a montážního panelu s konektory CAN09.

 

Číst dál: Realizace zařízení na sběrnici PC