It has been designed and implemented Alien Shooter video game system on Xilinx Spartan-3E FPGA using VHDL. This system consists 4 modules, the top module is designed using schematic to integrate or control another module, which designed using VHDL. The system is divided into 4 (four) modules, which is the main module has been design using RTL schematic while the other modules designed using VHDL. The FPGA basic elements which is needed to implement this system, using Xilinx Spartan-3E XC3s500E, are 1,306 slices (its about 28%), 476 flip-flops (5%), 2,502 4-input LUTs (26%), 13 I/O elements (5%) and 1 GCLK element (4%). The propagation delay for each module are 16.955 ns for VGA synchronisation module, 8.700 ns for graphics module, 2.685 ns for keyboard module and 12.911 ns for sound module.
Presented in the 1st International Conference on Computer Science and Electronics (ICCSE) 2012. Download here in PDF.
Sebelumnya saya banyak mengucapkan terima kasih, jazakumullah atas partisipasi rekan2 semua penggemar website saya dalam diskusi di komentar-komentar tiap-tiap artikel…
Ada baiknya, saya memohon keikhlasan Anda untuk memberikan saran-saran kepada saya, artikel-artikel apa saja yang perlu saya tulis untuk membantu dan bermanfaat bagi Anda , walaupun saya juga tidak bisa janji memenuhi semua, namun minimal ada rencana-rencana artikel yang bisa saya terbitkan di sepanjang tahun 2010 nantinya, selain dari rencana-rencana artikel dari saya pribadi…
Sebelum dan sesudahnya saya ucapkan ribuan bahkan jutaan bahkan tak berhingga terimakasih kepada Anda yang sudah berkenan menuliskan saran-saran melalui komentar di artikel ini…
It is no accident that FPGAs serve an increasingly vital role in the design and development of today’s most demanding digital signal processing (DSP) systems. Superior performance, system-level cost- and powerefficiency, faster time to market and unrivaled flexibility are the hallmarks of FPGA-based DSP designs – value propositions that havefound increasingly appreciative reception among leaders in markets like the communications industry.
Ada 5 (lima) alasan menggunakan FPGA untuk aplikasi-aplikasi Pemrosesan Sinyal Digital atau PSD:
Kemampuan untuk menangani beban komputasi yang begitu berat FPGA membolehkan Anda membangun suatu arsitektur paralel dengan kemampuan laju pencuplikan sama dengan laju detak/clock Anda. Keuntungannya adalah sebuah sistem dengan kemampuan bisa mencapai 500MSPS. Unjuk kerja seperti ini sangat ideal untuk membuat sebuah sistem kanal tunggal dengan laju pencuplikan sangat cepat atau laju pencuplikan rendah untuk ratusan kanal.
Menghilangkan tugas-tugas intensif dari prosesor PSD
dan menyelamatkan siklus-siklus penting untuk implementasi fungsi-fungsi yang lain.
Kustomisasi arsitektur Anda agar sesuai dengan algoritma ideal Anda Dengan FPGA, Anda memperoleh sebuah larik MACs atau Pengali untuk melakukan implementasi arsitektur tap-tunggal atau -banyak. Kemampuan FPGA yang bisa dikonfigurasi-ulang, artinya, sekali Anda mengembangkan algoritma Anda, Anda bisa membuat arsitektur ideal untuk implementasi algoritma Anda.
Mengurangi ongkos sistem FPGA membolehkan Anda memadukan komponen-komponen lain yang dibutuhkan di dalam sistem, sehingga bisa mengurangi biaya total sistem. Misalnya, penerima-pengirim serial RapidIO, antarmuka PCI express, glue logic dan lain sebagainya.
Efisiensi daya Teknologi FPGA saat ini sudah didukung dengan low power technology, sehingga Anda tidak perlu kawatir dengan daya yang dibutuhkan, karena memang sangat rendah.
Engineers designed serial protocol for Sony Playstation 2 controller using NI PXI R Series reconfigurable I/O hardware with Xilinx Virtex-5 FPGA programmed with NI LabVIEW FPGA. As a result, they were able to iterate on design by prototyping with LabVIEW, high-performance PXI and reconfigurable FPGA.
We are transitioning from an industrial-based analog economy to an information-based digital economy. The momentum for this transition is been fueled by a number of converging factors.
Converging media: Digitization of data, voice, video, and communications is driving consumer product convergence. Convergence is happening in everyone’s backyard with incredible computing power being embedded within everyday consumer appliances. The digital revolution, be it from vinyl players changing to MP3 players or from analog TV to digital TV (recently, TVRI has trial broadcasted Digital TV in Jakarta), is occurring very rapidly. Data, video, and voice can now be transmitted over the same backbone due to the digital revolution.
Internet based lifestyles: As quickly as the Internet came into our lives it has become omnipresent. Families are becoming more aware of how the Internet can be used in their homes, and companies are also increasingly using it as a commercial channel. The Internet serves as the technology platform that enables an entirely new generation of consumer applications, including voice and video communications, e-commerce solutions, personalized news services, home security and automation, utilities resource management, and entertainment title distribution. The availability of such a wide variety of applications is changing the way people relate to the Internet itself. “Internet Lifestyles” is a new way of thinking that has resulted in the formation of an organization called the Internet Home Alliance. The principle behind this new organization is that consumers want to enjoy the benefits of the Internet lifestyle without worrying about the technology that enables it to work. The Alliance is bringing new levels of comfort, convenience, and security by creating the necessary infrastructure. Installation and support from various companies provide integrated services, eliminating the need for multiple points of consumer contact.
Deregulation: There is a heavy deregulation of global infrastructure industries such as telecommunications, utilities, and cable. These companies are developing new ways of improving their business by using the Internet and increasing revenues through additional services to the home.
Digitization of consumer products: For some time now, there has been a trend towards the digitization of consumer products. A product that is digital is one which is synonymous with higher quality, greater accuracy, higher reliability, faster speed, lower power, and lower cost. Simply stated, anything that is digital is better. The digitization of consumer products has not only led to the improvement of existing products, but it has also lead to the creation of a whole new class of products that never before existed. PVRs (Personal Video Recorders) are revolutionizing the way we watch TV, satellite modems are bringing faster Internet access to the home, and MP3 players have revolutionized portable digital music.
Source:
Dhir, Amit, 2001, “The Home Networking Revolution: A Designer’s Guide“, Xilinx, Inc.
Field-Programmable Gate Array (FPGA) merupakan sebuah IC digital yang sering digunakan untuk mengimplementasikan rangkaian digital. FPGA berbentuk komponen elektronika dan semikonduktor yang terdiri dari komponen gerbang terprogram (programmable logic) dan sambungan terprogram (interkoneksi). Komponen gerbang terprogram yang dimiliki meliputi jenis gerbang logika biasa (AND, OR, NOT) maupun jenis fungsi matematis dan kombinatorik yang lebih kompleks, seperti decoder, adder, subtractor, multiplier, dll. Blok-blok komponen di dalam FPGA bisa juga mengandung elemen memori (register) mulai dari flip-flop sampai pada RAM (Random Access Memory). FPGA sangat sesuai untuk pemrosesan komputasi dari algoritmeintegrasinumerik. Keuntungan implementasi FPGA digunakan untuk meningkatkan efisiensi rancangan dengan cara mengurangi pemakaian pemrograman perangkat lunak (software). FPGA mempunyai koreksi error yang kecil dan merupakan teknologi yang bebas (technology–independent) untuk diimplementasikan dalam berbagai algoritme. Kinerja aplikasi FPGA lebih cepat dibandingkan dengan aplikasi mikrokontroler, karena FPGA hanya mensintesis perangkat keras (hardware) saja, sementara mikrokontroler mengeksekusi instruksi perangkat lunak (software) yang digunakan untuk mengendalikan perangkat keras (hardware), sehingga waktu tunda yang diimplementasikan hanya memakan waktu tunda perambatan (propagation delay) saja. Pemodelan FPGA membutuhkan informasi terkait dengan tingkat perbedaan abstraksi dan jenis model yang digunakan. Seorang perancang FPGA harus mampu mengambil beberapa tahapan pemodelan untuk memastikan hasil model rancangannya melalui model simulasi yang telah disediakan oleh vendor FPGA masing-masing. [Wikipedia]
Pengertian terprogram (programmable) dalam FPGA adalah mirip dengan interkoneksi saklar dalam breadboard yang bisa diubah oleh pembuat desain sesuai kebutuhan pengguna. Dalam FPGA, interkoneksi ini bisa diprogram kembali oleh pengguna maupun pendesain di dalam lab atau lapangan (field). Oleh karena itu jajaran gerbang logika (Gate Array) ini disebut field-programmable. Jenis gerbang logika yang bisa diprogram meliputi semua gerbang dasar untuk memenuhi kebutuhan yang manapun. [Wikipedia]
Secara umum alur-kerja saat menggunakan FPGA sebagai berikut:
Anda menggunakan komputer untuk menentukan atau mendeskripsikan suatu fungsi logik yang diinginkan.
Anda bisa melakukannya dengan menggambar rangkaian atau diagram blok atau membuat berkas teks yang mendeskripsikan fungsi suatu rangkaian menggunakan bahasa deskripsi perangkat keras atau hardware description language (HDL);
Anda mengkompilasi fungsi logik tersebut melalui komputer, menggunakan perangkat lunak dari vendor FPGA-nya (yang biasanya tersedia gratis di Internet).
Hasilnya berupa berkas biner yang dapat di-uanggah ke-dalam FPGA yang bersangkutan;
Anda sambungkan komputer dengan papan FPGA Anda kemudian anda unggah berkas biner ke FPGA…
Gampang khan! Seketika FPGA Anda memiliki fungsi logik sebagaimana yang Anda inginkan!
Ingat selalu bahwa…
Anda bisa mengisi-ulang (mengkonfigurasi-ulang) FPGA sebanyak yang Anda inginkan – tidak terbatas – dengan berbagai macam fungsi logik yang Anda inginkan…
Jika Anda melakukan kesalahan pada rancangan Anda, cukup betulkan kesalahan tersebut, lakukan kompilasi ulang kemudian uanggah (upload) lagi… jadi dech…!
Rancangan Anda bisa bekerja lebih cepat dibandingkan dengan rancangan yang Anda buat dengan komponen-komponen biasa, karena, dengan FPGA, hampir semua rangkaian terimplementasi di dalam chip…
FPGA (secara umum, kecuali yang dilengkapi Flash PEROM) akan kosong saat tidak dikenai catu-daya (seperti RAM).
Siapa vendorFPGAs?
Minimal ada 5 perusahaan besar yang memproduksi FPGA. Dua yang pertama merupakan pemain utama di pasar FPGA:
Xilinx yang punya nama besar dalam dunia FPGA, masih memimpin dalam densitas dan teknologi.
Altera (sudah diakuisisi oleh Intel) merupakan pemain kedua di dunia FPGA.
Lattice, Actel, Quicklogic adalah perusahaan-perusahaan yang lebih kecil dan punya “pasar khusus”.
Informasi selengkapnya bisa Anda unduh dalam bahasa indonesia atau bahasa inggris. Atau melihat video penjelasan berikut ini…
We use cookies to ensure that we could give you the best experience on our website. If you continue to use this site we will assume that you are agree with our decision.
Kami menggunakan cookie untuk memastikan bahwa kami dapat memberikan Anda pengalaman terbaik di situs web kami. Jika Anda terus menggunakan situs ini, kami akan menganggap bahwa Anda setuju dengan kami.Accept/Setuju
Sebelumnya saya banyak mengucapkan terima kasih, jazakumullah atas partisipasi rekan2 semua penggemar website saya dalam diskusi di komentar-komentar tiap-tiap artikel…