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Produktbild: FPGAs

FPGAs Einstieg, Schaltungen, Projekte. Der Leitfaden für kreative Maker und Bastler — Einstieg, Schaltungen, Projekte

49,90 €

inkl. gesetzl. MwSt., Versandkostenfrei

Beschreibung

Produktdetails

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

04.10.2024

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

543

Maße (L/B/H)

24,3/17,5/3,4 cm

Gewicht

1138 g

Farbe

Weiß / Schwarz

Auflage

1

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-367-10148-1

Beschreibung

Produktdetails

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

04.10.2024

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

543

Maße (L/B/H)

24,3/17,5/3,4 cm

Gewicht

1138 g

Farbe

Weiß / Schwarz

Auflage

1

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-367-10148-1

Herstelleradresse

Rheinwerk Verlag GmbH
Rheinwerkallee 4
53227 Bonn
DE

Email: service@rheinwerk-verlag.de

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  • Produktbild: FPGAs




  •   Materialien zum Buch ... 13



      1.  Los geht's: FPGAs für Maker und Kreative ... 15






           1.1 ... Über dieses Buch: Was Sie lernen werden und was Sie schon können sollten ... 15



           1.2 ... Ihr Weg durch dieses Buch ... 18



           1.3 ... Was sind FPGAs? ... 20



           1.4 ... Sprachen, Tools und Konzepte ... 23






    TEIL I.  Einstieg in die FPGAProgrammierung ... 27



      2.  FPGAs verstehen ... 29






           2.1 ... Grundlagen und Überblick: Die FPGA-Technologie verstehen ... 30



           2.2 ... Die FPGAs, die in diesem Buch verwendet werden ... 59



           2.3 ... Was ist der richtige FPGA für Ihr Projekt? ... 68



           2.4 ... Andere FPGAs und Regulatorien ... 73



           2.5 ... Open-Hardware- und EDU-Boards ... 75






      3.  Offener Quellcode, offene Hardware ... 85






           3.1 ... Kein Ablaufdatum und zeitlos gültig: Open-Source-Software und -Hardware ... 85



           3.2 ... Die Open-Source-Toolchain und die Freiheit der Entwicklung ... 87



           3.3 ... Das IceZero-Board für den Raspberry Pi ... 88



           3.4 ... Der Tang Nano 9K ... 91



           3.5 ... Die Vor- und Nachteile der Anschlüsse beider FPGA-Boards ... 92



           3.6 ... Die Open-Source-Toolchain für das IceZero- und das Tang-Nano-Board ... 95



           3.7 ... Die Hersteller-IDE für den Tang Nano 9K ... 95



           3.8 ... Beide FPGAs gleichzeitig am Raspberry Pi nutzen ... 96






      4.  Software-Entwicklung leicht gemacht ... 99






           4.1 ... Die Hardware-Beschreibung mit Verilog ... 100



           4.2 ... Hardware-Beschreibung vs. Programmierung ... 101



           4.3 ... Die Idee und die FPGAs im Rampenlicht, KI im Support ... 102



           4.4 ... Einen FPGA mit Prompts designen ... 111



           4.5 ... Tipps und Tricks beim Prompten ... 115






      5.  Offene Tools und Setup ... 119






           5.1 ... Unsere Steuerzentrale: Der Raspberry Pi ... 120



           5.2 ... Die Entwicklungsumgebung einrichten ... 125






      6.  Erste Schritte mit FPGAs und dem Raspberry Pi ... 143






           6.1 ... Der iCE40HX auf dem IceZero-Board ... 147



           6.2 ... Der Tang Nano 9K ... 158



           6.3 ... Sind die Toolchain-Komponenten austauschbar? ... 171



           6.4 ... Quellcode-Editoren für Verilog ... 172



           6.5 ... Die Ausgabeinformationen der Toolchain verstehen ... 177






      7.  Die Grundlagen von Verilog ... 183






           7.1 ... Aufbau und Struktur ... 183



           7.2 ... Ein erstes Code-Beispiel ... 186



           7.3 ... Datentypen ... 187



           7.4 ... Konstrollstrukturen ... 194



           7.5 ... Von der Software zur Hardware: Automatische Codegenerierung für FPGAs ... 196






      8.  Ablauf eines FPGA-Designs ... 201






           8.1 ... Entwicklungsschritte ... 201



           8.2 ... Aufbau und Ablauf der FPGA-Projekte in diesem Buch ... 204






    TEIL II.  Praxis und Projekte ... 207



      9.  Projekte mit dem IceZero ... 209






           9.1 ... I/O: Interaktion mit der Außenwelt ... 210



           9.2 ... Einen Takt ausgeben ... 224



           9.3 ... Einen Zähler implementieren ... 233



           9.4 ... RGB-LEDs ansteuern ... 237



           9.5 ... Serielle Daten übertragen ... 252



           9.6 ... Web-Control-Server ... 276



           9.7 ... Retrospektive: Erlernte Grundlagen ... 283



           9.8 ... Mehr zu Testbench-Techniken: Simulation und Test von digitalen Signalverarbeitungssystemen ... 287



           9.9 ... Mehr zu Makefiles: Automatisierung ... 293






    10.  Projekte mit dem Tang Nano 9K ... 295






           10.1 ... I/O: Die 48 GPIO-Pins des Tang Nano 9K ... 295



           10.2 ... Die Taster des Tang Nano 9K ... 301



           10.3 ... Der Takt des Tang Nano 9K ... 301



           10.4 ... Der Speicher eines FPGAs ... 301



           10.5 ... Eine UART-Schnittstelle ... 310



           10.6 ... Ein SPI-LCD ansteuern ... 331



           10.7 ... Ein OLED-Display ansteuern ... 337



           10.8 ... Ein OLED-Display mit Bildanzeige ... 364



           10.9 ... Ein OLED-Display mit Text-Engine ... 370



           10.10 ... Ein OLED-Display mit Bargraphen (und die Frage, wann Zufall wirklich zufällig ist) ... 403



           10.11 ... Ein OLED-Display mit ADC-Ausgabe ... 427



           10.12 ... Einen Servo steuern ... 477



           10.13 ... Retrospektive: Wie passt das alles zusammen? ... 483






    11.  Spezialthemen -- kurz angerissen ... 487






           11.1 ... Schleifen ... 487



           11.2 ... Generate-Anweisungen ... 490



           11.3 ... Pipelining ... 492



           11.4 ... Taktdomänen (Clock Domains) ... 496



           11.5 ... Crossing Clock Domains ... 499



           11.6 ... Die Bezeichnungen »größer« und »breiter« ... 502



           11.7 ... Die Simulation stoppen ... 504



           11.8 ... IP-Cores ... 505



           11.9 ... Grundlagen zu SerDes in FPGA-Systemen ... 507



           11.10 ... Phase-Locked Loops (PLL) ... 509



           11.11 ... Delay-Locked Loops (DLL) ... 510



           11.12 ... Multiplexer und Demultiplexer ... 512



           11.13 ... Das Shift-Register ... 513



           11.14 ... RISC-V-Softcore-CPU ... 514



           11.15 ... Retrospektive: Gut, mal gehört zu haben ... ... 518






    12.  Die Community und weiterführende Ressourcen ... 519






           12.1 ... Machen Sie bei Open-Source-Communitys für Maker mit ... 519



           12.2 ... Retro-Messen: Entdecken Sie 8-Bit-Computer und Emulatoren ... 521



           12.3 ... Der MEGA65 ... 522



           12.4 ... Im Gespräch mit einem FPGA-Entwickler ... 530






    13.  Ihr Traumprojekt: Legen Sie los! ... 533



      Danke und bis bald! ... 535



      Index ... 537