Hardwareentwürfe — FPGA-Spiele

Im vorlesungsbegleitenden Praktikum zur Lehrveranstaltung Schaltkreis- und Systementwurf bieten wir den Studenten die Möglichkeit einmal selbstständig eine integrierte Schaltung zu entwerfen und auf einem FPGA-Prototypingboard zu implementieren. Der Spartan-3 FPGA nimmt dabei die logische Schaltung auf und kommuniziert mit der Umgebung über verschieden I/O-Komponenten wie 2-zeiliges LC-Display, PS/2-Port für Tastatur oder Maus, VGA-Port, 7-Segment-Anzeige und verschiedene Schalter und Taster. Eine Erweiterung des Prototypingboards ist über angesteckte Leiterkarten möglich. Die Programmierung des FPGA erfolgt hier nicht mehr „zu Fuß“ wie im Grundstudium, sondern über Hardwarebeschreibungsssprachen wie VHDL oder Verilog, die eine einfache und damit schnelle Hardwareentwicklung ermöglichen. Die so beschriebene Schaltung, wird dann von Synthesewerkzeugen vollautomatisch in die Programmdatei für den FPGA übersetzt. Die Studenten können ihre Aufgabe selbst wählen, wobei Spiele einen besonderen Reiz ausüben. An unserem Stand sind verschiedene Resultate zu besichtigen und es kann natürlich auch selbst gespielt werden. Ebenfalls wird ein Einblick in die zur Verfügung stehenden Entwurfswerkzeuge gegeben.