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Laboratorio de FPGA

Aprende diseño de hardware con FPGAs utilizando cualquier FPGA de LabsLand

Codeide
Laboratorios en tiempo real
Universidad

Información del laboratorio

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs reales!

En este laboratorio, puedes aprender a programar usando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en una de nuestras múltiples placas disponibles. Cada FPGA tiene un conjunto de componentes ya colocados, como 10 LEDs, 6 pantallas de 7 segmentos o múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 10 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real.

Siempre que sintetices tu código, se te asignará a una placa en particular (como Terasic DE2-115 o Terasic DE1-SoC u otras), y podrás enviar tu código a una de las placas disponibles y encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software o hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

Qué hacen los estudiantes

Operan equipos reales y razonan a partir de las mediciones.

Nivel recomendado: Universidad
Modelo de acceso habitual: Codeide, Laboratorios en tiempo real
Funciona en: Navegadores web modernos en ordenadores escolares, universitarios y domésticos.
Uso docente: Adecuado para tareas, demostraciones, actividades enlazadas al LMS y prácticas remotas.

Vídeo

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Experimentos disponibles

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VHDL IDE

Program FPGAs in VHDL

Verilog IDE

Program FPGAs in Verilog

Recursos docentes

Contenidos públicos del laboratorio

Introducción a LabsLand FPGA. ALU combinacional sencilla.

Introducción al laboratorio de LabsLand FPGA. Actividad que implica diseño de una ALU combinacional que realiza operaciones aritméticas sencillas

Mediante esta actividad se cumplirán los siguientes objetivos:

Aprender a utilizar LabsLand FPGA.
Aprender a diseñar entidades reutilizables como componentes mediante mapeo de puertos.
Aprender a utilizar periféricos de entrada-salida elementales (interruptores, botones, 7-segmentos).
Aprender conceptos básicos de sistemas combinacionales.
Aprender a diseñar una ALU sencilla, que realiza operaciones aritméticas simples.
Aprender a utilizar "resize", conversión de tipos, y otras características de VHD.

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Adaptando códigos externos

Cómo adaptar códigos VHDL/Verilog externos

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Sesión online: "Primeros pasos con FPGA, describiendo en VHDL".

En esta sesión se introduce el laboratorio de FPGAs de LabsLand, se explica cómo describir algunos circuitos, y se proponen varios ejercicios.

Se divide en:

Introducción a FPGA.
Introducción a VHDL.
Conectándose al laboratorio remoto FPGA de LabsLand.
Primera descripción de un circuito.
Descripción de circuitos más complejos.

La sesión es impartida por Pedro Plaza. En su organización ha colaborado la UNED, Plaza Robótica, la Rama de Estudiantes del IEEE en la UNED y el Capítulo Español de la Sociedad de Educación de IEEE. Tuvo lugar el 7 de mayo de 2020.

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Sesión online: "Procesado Digital de Señal con FPGA"

Introducción al procesado digital de señales utilizando dispositivos FPGA y VHDL.

El Procesado Digital de Señal o DSP (de sus siglas en inglés) es la manipulación matemática de la información obtenida de una señal cuyo objetivo es modificarla o mejorarla en algún aspecto. Este está caracterizado por la representación en el dominio del tiempo discreto, en el dominio frecuencia discreta, u otro dominio discreto de señales por medio de una secuencia de números o símbolos y el procesado de esas señales. A lo largo de esta sesión podrás ver cómo se describen circuitos digitales de una serie de filtros digitales usando el lenguaje VHDL. También grabaremos el resultado de la descripción en una FPGA usando el laboratorio remoto de FPGA de LabsLand. Primero trabajaremos con circuitos básicos. Posteriormente realizaremos circuitos más complejos.

A lo largo de esta sesión podrás ver cómo se describen circuitos digitales de una serie de filtros digitales usando el lenguaje VHDL. También grabaremos el resultado de la descripción en una FPGA usando el laboratorio remoto de FPGA de LabsLand. Primero trabajaremos con circuitos básicos. Posteriormente realizaremos circuitos más complejos.

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Introducción a LabsLand FPGA. ALU combinacional sencilla. (RESUELTO).

RESUELTO. Introducción al laboratorio de LabsLand FPGA. Actividad que implica diseño de una ALU combinacional que realiza operaciones aritméticas sencillas

(Esta es la versión con solución. La versión sin solución está disponible como otra actividad).

Mediante esta actividad se cumplirán los siguientes objetivos:

Aprender a utilizar LabsLand FPGA.
Aprender a diseñar entidades reutilizables como componentes mediante mapeo de puertos.
Aprender a utilizar periféricos de entrada-salida elementales (interruptores, botones, 7-segmentos).
Aprender conceptos básicos de sistemas combinacionales.
Aprender a diseñar una ALU sencilla, que realiza operaciones aritméticas simples.
Aprender a utilizar "resize", conversión de tipos, y otras características de VHD