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Aug 11, 2023

Não está pronto para FPGAs? Experimente um CPLD

[Kodera2t] queria experimentar lógica programável. Em vez de usar uma placa FPGA, ele decidiu construir sua própria placa CPLD (complex programmable logic device), com um programador integrado.

[Kodera2t] queria experimentar lógica programável. Em vez de usar uma placa FPGA, ele decidiu construir sua própria placa CPLD (complex programmable logic device), com um programador integrado. O CPLD é um Xilinx 9536 que é barato e, embora obsoleto, ainda está prontamente disponível. O programador da placa usa um FT232RL e o custo total é muito baixo ([kodera2t] diz que está na faixa de preço de um Raspberry Pi Zero ou cerca de US$ 4).

Do ponto de vista do usuário, um CPLD é apenas um pequeno FPGA. Internamente, há uma diferença significativa na forma como eles implementam seu design. Embora existam diferenças entre diferentes famílias de produtos, os CPLDs geralmente usam um mar de portas lógicas organizadas como uma cadeia AND/OR. Ao alimentar entradas e entradas invertidas nas portas AND e, em seguida, fazer OR nos resultados, você pode construir circuitos lógicos interessantes. No entanto, os CPLDs modernos usam Verilog ou VHDL, então você descreve o que deseja da mesma forma que um FPGA e o software descobre como usar os circuitos subjacentes para fornecer o que você deseja.

Os FPGAs normalmente usam um método diferente para representar a lógica, geralmente LUT ou Look Up Tables que equivalem a tabelas verdade, definindo saídas de um conjunto de entradas. No entanto, existem outras arquiteturas FGPA (como FPGAs baseados em mux). FPGAs geralmente possuem interconexão mais flexível do que um CPLD. Do ponto de vista prático, porém, você pode considerar um CPLD como um “pequeno” FPGA. Os CPLDs quase sempre mantêm sua própria configuração em armazenamento não volátil, portanto são ativados instantaneamente; apenas alguns FPGAs fazem isso.

O projeto [kodera2] no Hackaday.io possui instruções bastante completas para programação e também possui um layout de PCB para a placa. O preço de US$ 4 é difícil de superar, mas uma placa FPGA muito mais capaz não precisa custar muito mais do que isso. Porém, se você deseja a experiência de construir tudo, desde o PCB, o projeto CPLD permite que você coloque algo em funcionamento com um pequeno investimento e sem ter que soldar peças superdensas. Por outro lado, se você deseja apenas aprender Verilog ou VHDL, não precisa de nenhum hardware. Basta usar seu navegador da web.

Há um pequeno vídeo da placa em ação abaixo.