Processeur FPGA

PROJET DE FIN D’ETUDEFilière : SCIENCES DE LA MATIERE PHYSIQUE

(SMP)SEMESTRE 6

Le processeur FPGA

ROYAUME DU MAROCUNIVERSITE MOHAMMED V-AGDAL

FACULTE DES SCIENCESDEPARTEMENT DE PHYSIQUE

Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants:

Mr: OUADOU Mohamed Mr: BISENGAR Ahmed

Recherche et bibliographie.La conception des circuits intégrés complexes. L’étude et l’exploitation de VHDL pour la

description des circuits numériques.Simulation sur la carte FPGA de l’affichage

d’une image.

Les Objectifs

PLAN

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

1)Introduction2)La classification des circuits logiques

3)Les circuits FPGA

4)Le langage de spécification matériel : VHDL

5)Le flot de conception 6)La programmation de FPGA pour

le traitement d’images 7)Les Outils de développement

8)Application sur plateforme XILINX ISE 9.2I

9)Les dispositif utiliser dans la simulation de l’affichage d’une image

10)La Conclusion

Il y a deux types de processeurs: processeurs généralistes et les processeurs spécialisés

1)Introduction

Les processeu

rsLes

processeurs

généralistes

Les processeur

s spécialisés

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

IntelMotorolaDSPFPG

A

2)La classification des circuits Logiques

Circuits Logiques

Circuits programmabl

esLogique standard

CPLD

PLD

PAL FPGA

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Figure1\Image2.pngIl existe plusieurs types de PAL selon la structure de la sortie: -Combinatoire: Figure1\image3.png -Séquentielle: Figure1\image4.png -Versatiles: Figure1\image5.png Figure1\image6.png

2)La classification des circuits Logiques :PAL

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Figure2\image1.png

2)La classification des circuits logiques:CPLD Complex

Programmable Logic Device

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

3)Les circuits FPGA3.1)La définition des circuits

FPGA

3.2)Technologies de programmation

3.2)Les différents fabricants de FPGA

3.3)Les domaines d’applications

3.1)L’architecture de FPGA de XILINX SPARTAN 3E

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Les circuits FPGA sont constitués d'une matrice de blocs logiques programmables entourés de blocs d'entrée sortie programmable.

L'ensemble est relié par un réseau d'interconnexions programmable.

3.1)La définition des circuits FPGA

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

3.2)L’architecture de FPGA

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

CLB:Block Logic configurable

LUT à 4 variabl

es

Multiplexeur

Bascules D

2 Multiplexe

ur

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Les interconnexions

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

IOB :Block Input/Output

-Configuration en entrée .

-Configuration en sortie.

-Configuration en bi direction

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

3.1)Technologies de programmation

Type reprogrammable

Volatile Technologies

Fuse Non Non BipolaireAnti fuse Non Non CMOSEPROM En dehors du

circuitNon UVCMOS

EEPROM Dans le circuit Non EECMOSSRAM Dans le circuit Oui CMOSLes différents technologies utilisés pour les FPGA

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Les fabricants de FPGA: Actel Altera Lattice AtmelXILINX

3.2)Les différents fabricants de FPGA

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Les systèmes embarqués

Applications du text

Prototypages des

nouveaux circuits

DSP

Imagerie Médicale

3. 3)Les domaines d’application

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

VHDL est le sigle de VHSIC hardware description language pour représenter un système numérique .

4)Le Langage de spécification matériel VHDL

Déclarations des

bibliothéques:IEE..

L’entité

L’architecture

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

L’Entité entrées Sorties

5)Le flot de conceptionCodage avec le langage VHDL

Synthèse

Routage et placement

Généra

tio

n du

bistre

amConfiguration

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

L’

6)La programmation de FPGA pour le traitement d’images

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

VGA est une norme du signal

6.1)VGA

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

QuartusD’ALTERA

7)Les outils de développement

ISE 9.2I de XILINX

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Code VHDL de l’affichage d’une image sur l’écran comme ceci:

8)L’application sur plateforme XILINX ISE 9.2I

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

8)L’application sur plateforme XILINX ISE 9.2I

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

8)L’application sur plateforme XILINX ISE 9.2I

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

2%

1%

2%

5%

8%

Le pourcentage

Number of slicesNumber of slices Flip FlopsNumber of 4 input LUTsNumber of bonded IOBsNumber of GCLKs

9)Les dispositif utiliser dans la simulation de l’affichage d’une image

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

on peut programmer le FPGA aussi dans le traitement du signal :

-Détecteur de l’infrarouge.

10)Conclusion

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed

Merci de votre attention

Les circuits FPGA Réalisé par: KIBOU Hassan Encadrants: Mr: OUADOU Mohamed & Mr: BISENGAR Ahmed