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Einstieg in die FPGA-Programmierung mit dem MAX1000-Board und VHDPlus Sind Sie bereit, die FPGA-Programmierung zu meistern? Mit diesem Bundle tauchen Sie ein in die Welt der Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) – einer konfigurierbaren integrierten Schaltung, die nach der Herstellung programmiert werden kann. Verwirklichen Sie jetzt Ihre Ideen, von einfachen Projekten bis hin zu kompletten Mikrocontrollersystemen! Das MAX1000 ist ein kompaktes und leistungsstarkes FPGA-Entwicklungsboard mit zahlreichen Funktionen wie Speicher, Benutzer-LEDs, Drucktasten und flexiblen I/O-Ports. Es ist der ideale Ausgangspunkt für alle, die mehr über FPGAs und Hardwarebeschreibungssprachen (HDLs) erfahren möchten. Mit dem beiliegenden Buch "FPGA Programming and Hardware Essentials" erhalten Sie einen praktischen Einblick in die Programmiersprache VHDPlus – eine einfachere Version von VHDL. Sie arbeiten mit dem MAX1000 an praktischen Projekten und erwerben so die Fähigkeiten und das Selbstvertrauen, um Ihrer Kreativität freien Lauf zu lassen. Enthaltene Projekte im Buch Arduino-gesteuerter BCD-zu-7-Segment-Display-Decoder Verwenden Sie einen Arduino Uno R4, um BCD-Daten an den Decoder zu liefern, wobei von 0 bis 9 mit einer Verzögerung von einer Sekunde gezählt wird. Multiplexierter 4-stelliger Ereigniszähler Erstellen Sie einen Ereigniszähler, der die Gesamtzahl auf einem 4-stelligen Display anzeigt und sich mit jedem Tastendruck erhöht PWM-Wellenform mit festem Arbeitszyklus Erzeugen Sie eine PWM-Wellenform mit 1 kHz und einem festen Arbeitszyklus von 50 % Ultraschall-Abstandsmessung Messen Sie Entfernungen mit einem Ultraschallsensor und zeigen Sie die Ergebnisse auf einer 4-stelligen 7-Segment-LED an Elektronisches Schloss Bauen Sie ein einfaches elektronisches Schloss mit kombinatorischen Logikgattern mit Druckknöpfen und einem LED-Ausgang Temperatursensor Überwachen Sie die Umgebungstemperatur mit einem TMP36-Sensor und zeigen Sie die Messwerte auf einer 7-Segment-LED an MAX1000 FPGA Development Board Das MAX1000 ist ein anpassbares IoT/Maker-Board, das zur Evaluierung, Entwicklung und/oder Verwendung in einem Produkt bereit ist. Es basiert auf dem Intel MAX10 FPGA, dem branchenweit ersten nichtflüchtigen programmierbaren Logikgerät (PLDs) mit einem Chip, das den optimalen Satz an Systemkomponenten integriert. Benutzer können jetzt die Vorteile einer enormen Rekonfigurierbarkeit gepaart mit einem leistungsstarken FPGA-System mit geringem Stromverbrauch nutzen. MAX10-Geräte bieten intern gespeicherte Dual-Images mit Selbstkonfiguration, umfassende Designschutzfunktionen, integrierte ADCs und Hardware zur Implementierung des Nios II 32-Bit-Mikrocontroller-IP und sind ideale Lösungen für Systemmanagement, Protokollüberbrückung, Kommunikationssteuerungsebenen, Industrie, Automobil- und Verbraucheranwendungen. Der MAX1000 ist mit einem Arrow USB-Programmierer2, SDRAM, Flash-Speicher, Beschleunigungssensor und PMOD/Arduino-MKR-Anschlüssen ausgestattet, was ihn zu einer voll ausgestatteten Plug-and-Play-Lösung ohne zusätzliche Kosten macht. Technische Daten MAX 10 8 kLE - Flash Dual innen - ADC 8x 12 Bit - Temperaturbereich 0~85°C - Versorgung USB/Pins SDRAM 8 MB 3-Achsen-MEMS LIS3DH USB-Programmer an Bord MEMS-Oszillator 12 MHz Schalter/LED 2x / 8x Inhalt des Bundles Buch: FPGA Programming and Hardware Essentials (Einzelpreis: 40 €) MAX1000 FPGA Development Board (Einzelpreis: 45 €) Downloads Software

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Kick off with the MAX1000 and VHDPlus Ready to Master FPGA Programming? In this guide, we’re diving into the world of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) – a configurable integrated circuit that can be programmed after manufacturing. Imagine bringing your ideas to life, from simple projects to complete microcontroller systems! Meet the MAX1000: a compact and budget-friendly FPGA development board packed with features like memory, user LEDs, push-buttons, and flexible I/O ports. It’s the ideal starting point for anyone wanting to learn about FPGAs and Hardware Description Languages (HDLs). In this book, you’ll get hands-on with the VHDPlus programming language – a simpler version of VHDL. We’ll work on practical projects using the MAX1000, helping you gain the skills and confidence to unleash your creativity. Get ready for an exciting journey! You’ll explore a variety of projects that highlight the true power of FPGAs. Let’s turn your ideas into reality and embark on your FPGA adventure – your journey starts now! Exciting Projects You’ll Find in This Book Arduino-Driven BCD to 7-Segment Display Decoder Use an Arduino Uno R4 to supply BCD data to the decoder, counting from 0 to 9 with a one-second delay Multiplexed 4-Digit Event Counter Create an event counter that displays the total count on a 4-digit display, incrementing with each button press PWM Waveform with Fixed Duty Cycle Generate a PWM waveform at 1 kHz with a fixed duty cycle of 50% Ultrasonic Distance Measurement Measure distances using an ultrasonic sensor, displaying the results on a 4-digit 7-segment LED Electronic Lock Build a simple electronic lock using combinational logic gates with push buttons and an LED output Temperature Sensor Monitor ambient temperature with a TMP36 sensor and display the readings on a 7-segment LED Downloads Software

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For Speed, Area, Power, and Reliability This book teaches the fundamentals of FPGA operation, covering basic CMOS transistor theory to designing digital FPGA chips using LUTs, flip-flops, and embedded memories. Ideal for electrical engineers aiming to design large digital chips using FPGA technology. Discover: The inner workings of FPGA architecture and functionality. Hardware Description Languages (HDL) like Verilog and VHDL. The EDA tool flow for converting HDL source into a functional FPGA chip design. Insider tips for reliable, low power, and high performance FPGA designs. Example designs include: Computer-to-FPGA UART serial communication. An open-source Sump3 logic analyzer implementation. A fully functional graphics controller. What you need: Digilent BASYS3 or similar FPGA eval board with an AMD/Xilinx FPGA. Vivado EDA tool suite (available for download from AMD website free of charge). Project source files available from author’s GitHub site.

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Die "Field Programmable Gate Array"-Bausteine sind der moderne Weg, digitale Schaltungen schnell und effizient aufzubauen. Mit preiswerten Evaluierungskits lassen sich komplexe digitale Schaltungen realisieren, ohne auf die immer schwieriger werdende Löttechnik zurückzugreifen. Jedoch hat sich hierdurch die Beschreibung der digitalen Schaltungen geändert, womit auch die Methodik angepasst werden muss.Dieses Buch Buch gibt zunächst eine kurze Einführung in die digitale Schaltungstechnik, mit dem Schwerpunkt auf den in FPGA-Bausteinen verwendeten Grundelementen. Danach werden die Randbedingungen und Effekte, die beim Entwurf digitaler Schaltungen auftreten können, beschrieben und schließlich die Grundelemente als HDL-Beschreibungen in den Sprachen VHDL und Verilog aufgeführt. Die Methodik zum Erstellen einer FPGA-Schaltung mit den Schritten Simulation, Verifikation und Implementierung sowie die Programmwerkzeuge zur Durchführung dieser Schritte werden erläutert. Abschließend wird an dem Beispiel eines Algorithmus für einen Frequenzgenerator zur direkten digitalen Synthese das Vorgehen demonstriert.Der Autor hat sein Wissen in langjähriger Entwicklungsarbeit beim Systementwurf und in der Verifikation von ASIC-Schaltungen aufgebaut und diese Methodiken erfolgreich bei der Implementierung von Prototypen und Produkten mit FPGA-Bausteinen umgesetzt. Mit diesem Buch möchte er die praktischen Erfahrungen zusammenfassen und in kompakter Form weitergeben.

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For Speed, Area, Power, and Reliability This book teaches the fundamentals of FPGA operation, covering basic CMOS transistor theory to designing digital FPGA chips using LUTs, flip-flops, and embedded memories. Ideal for electrical engineers aiming to design large digital chips using FPGA technology. Discover: The inner workings of FPGA architecture and functionality. Hardware Description Languages (HDL) like Verilog and VHDL. The EDA tool flow for converting HDL source into a functional FPGA chip design. Insider tips for reliable, low power, and high performance FPGA designs. Example designs include: Computer-to-FPGA UART serial communication. An open-source Sump3 logic analyzer implementation. A fully functional graphics controller. What you need: Digilent BASYS3 or similar FPGA eval board with an AMD/Xilinx FPGA. Vivado EDA tool suite (available for download from AMD website free of charge). Project source files available from author’s GitHub site.

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Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) sind Standard-ICs, die dem Anwender die Konfiguration von Hardwarestrukturen ermöglichen. Mit FPGAs ist die Umsetzung digitaler Systeme ab Stückzahl eins machbar. Durch die Verfügbarkeit kostenloser Lizenzen und preiswerter Entwicklungsboards ist die finanzielle Einstiegsschwelle in diese Technik niedrig. Bei der Überwindung der fachlichen Schwelle hilft dieser Kurs.Die ersten beiden Kursteile bieten eine Einführung in die Digitaltechnik. Wer sich damit bereits gut auskennt, lässt den ersten Teil weg und wird im zweiten Teil VHDL als Sprache zur Beschreibung digitaler Grundfunktionen (z. B. Gatter und Flip-Flops) kennenlernen.Der dritte Kursteil beschäftigt sich mit höheren Funktionen Digitaler Systeme sowie deren Modellierung in VHDL. Im vierten Kursteil wird der Umgang mit einem VHDL-Simulator geübt und die Entwicklungsmethodik mit VHDL weiter verfeinert.Den Höhepunkt bildet der fünfte Teil. Hier wird am Beispiel eines einfachen Prozessors Schritt für Schritt die Entwicklung eines komplexeren digitalen Systems behandelt. Am Ende des fünften Teiles kann man sich dann FPGA-Entwickler nennen.Der sechste Teil behandelt abschließend den Hardwareaufbau von FPGA-Bausteinen.Der Kurs ist durchgehend mit praktischen Übungen angereichert und liefert sehr schnell erste Erfolgserlebnisse. Er eignet sich insbesondere für• Studierende der MINT-Fächer mit Interesse an Elektronik• Schüler an technischen Gymnasien und berufsbildenden Schulen• Ingenieure und Informatiker, die sich fachlich weiterentwickeln wollen

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Kick off with the MAX1000 and VHDPlus Ready to Master FPGA Programming? In this guide, we’re diving into the world of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) – a configurable integrated circuit that can be programmed after manufacturing. Imagine bringing your ideas to life, from simple projects to complete microcontroller systems! Meet the MAX1000: a compact and budget-friendly FPGA development board packed with features like memory, user LEDs, push-buttons, and flexible I/O ports. It’s the ideal starting point for anyone wanting to learn about FPGAs and Hardware Description Languages (HDLs). In this book, you’ll get hands-on with the VHDPlus programming language – a simpler version of VHDL. We’ll work on practical projects using the MAX1000, helping you gain the skills and confidence to unleash your creativity. Get ready for an exciting journey! You’ll explore a variety of projects that highlight the true power of FPGAs. Let’s turn your ideas into reality and embark on your FPGA adventure – your journey starts now! Exciting Projects You’ll Find in This Book Arduino-Driven BCD to 7-Segment Display Decoder Use an Arduino Uno R4 to supply BCD data to the decoder, counting from 0 to 9 with a one-second delay Multiplexed 4-Digit Event Counter Create an event counter that displays the total count on a 4-digit display, incrementing with each button press PWM Waveform with Fixed Duty Cycle Generate a PWM waveform at 1 kHz with a fixed duty cycle of 50% Ultrasonic Distance Measurement Measure distances using an ultrasonic sensor, displaying the results on a 4-digit 7-segment LED Electronic Lock Build a simple electronic lock using combinational logic gates with push buttons and an LED output Temperature Sensor Monitor ambient temperature with a TMP36 sensor and display the readings on a 7-segment LED Downloads Software

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Mit dem JOY-iT PS1440-C-Pro erhalten Sie ein programmierbares Labornetzteil, das Gleichspannungen von 0,01 bis 60 V und Gleichströme von 0,01 bis 24 A am Spannungsausgang liefert. Über das intuitive Bedienfeld können Sie bis zu 9 verschiedene Gleichspannungseinstellungen programmieren, speichern und abrufen. Außerdem lassen sich individuelle Schutz- und Begrenzungsfunktionen konfigurieren – beispielsweise ein Überspannungsschutz. Alle Einstellungen lassen sich bequem über die Tastatur und/oder den Drehregler anpassen und werden übersichtlich auf dem hochauflösenden 2,4"-Farbdisplay angezeigt. Für verbesserte Konnektivität verfügt das PS1440-C-Pro über eine RS485-Schnittstelle für robuste Kommunikation über große Entfernungen. Dadurch eignet es sich ideal für komplexe Setups, bei denen Signalstabilität, Störfestigkeit und zuverlässige Datenübertragung entscheidend sind. Der mitgelieferte Stecker gewährleistet eine sichere Verbindung und verbessert so die Zuverlässigkeit und Leistung Ihrer Laborausrüstung. Features Sofort einsetzbares Komplettgerät RS485-Schnittstelle Batterieladefunktion Werteingabe bequem über Keypad möglich Überstrom- & Überspannungsschutz einstellbar Integrierte RTC, NTC-Temperatursensor Beiliegende, detaillierte Dokumentation in Deutsch, Englisch & Französisch Technische Daten Eingangsspannung 230 V Ausgangsspannung 0-60 V Ausgangsstrom 0-24 A Ausgangsleistung 0-1440 W Genauigkeit der Eingangsspannung ±1% + 5 Ziffern Genauigkeit der Ausgangsspannung ±0,3% + 3 Ziffern Genauigkeit des Ausgangsstroms ±0,5% + 5 Ziffern Batteriespannung ±0,5% + 3 Ziffern Auflösung der Eingangsspannungsmessung 0,01 V Auflösung der Ausgangsspannungsmessung 0,01 V Aktuelle Messauflösung 0,01 V Auflösung der Batteriespannungsmessung 0,01 V Reaktionszeit im Konstantspannungsmodus 2 ms bei 0,1-5 A Lastregelung im Konstantspannungsmodus ±0,1% + 2 Ziffern Lastregelung im Konstantstrommodus ±0,1% + 3 Ziffern Messbereich elektrische Ladung 0-9999,99 Ah Messbereichsenergie 0-9999,99 Wh Statistische Fehler bei der elektrischen Ladung & Energie ±2% Ausgangswelligkeit 100 mV VPP bei 12 V150 mV VPP bei 24 V Sensortemperatur-Erkennungsbereich −10~+100 °C Genauigkeit der Sensortemperaturerkennung ±3°C Arbeitsmodus Abwärtsbetrieb Bildschirmhelligkeitseinstellung Stufe 0-5, insgesamt 6 Stufen Zulässige Arbeitstemperatur −10~40°C Abmessungen 170 x 93 x 340 mm Lieferumfang JOY-iT PS1440-C Netzteil 2-poliger Stecker für RS485-Schnittstelle Netzkabel Handbuch Downloads Datasheet MODBUS Protocol PC Software Driver for Windows

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Einführung in die SPS-Programmierung mit dem Open-Source-Projekt auf dem Raspberry Pi und Modbus-Beispiele mit dem Arduino Uno und ESP8266 Die SPS-Programmierung ist heute in der Industrie und in der Hausautomation sehr weit verbreitet. In diesem Buch beschreibt der Autor, wie der Raspberry Pi 4 als SPS eingesetzt werden kann. Angefangen mit der Softwareinstallation auf dem Raspberry Pi und dem SPS-Editor auf dem PC geht es nach einer Beschreibung der Hardware an das Programmieren. Es folgen interessante Beispiele nach IEC 61131-3 in den verschiedenen Programmiersprachen. Ausführlich wird auch erklärt, wie der SPS-Editor benutzt wird und wie die Programme auf den Raspberry Pi geladen und ausgeführt werden. Angefangen mit der Programmierung mit KOP (Kontaktplan) über ST (Structured Control Language) bis zu AS (Special Function Chart) werden alle IEC-Sprachen mit Beispielen behandelt. Diese können auf der Website des Autors heruntergeladen werden. Auch die Vernetzung kommt nicht zu kurz. Der Arduino Uno und der ESP8266 werden als ModbusRTU- bzw. ModbusTCP-Module programmiert, um Zugriff auf externe Peripherie zu erhalten. Damit ist es möglich, Sensoren einzulesen und Verbraucher zu schalten. Interessant dürften auch E/A-Schaltungen sein, die dem 24V-Industriestandard entsprechen. Befehlsübersichten für ST und KOP runden das Buch ab. Nach dem Durcharbeiten des Buches ist der Leser in der Lage, eigene SPS-Steuerungen mit dem Raspberry Pi zu verwirklichen.

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Dieses Buch behandelt Softwaretechniken, die es gestatten, auch anspruchsvollere Programme für AVR-Mikrocontroller zu entwickeln. Speziell wird im ersten Teil, welcher den Datenstrukturen gewidmet ist, besonders auf die Harvard-Architektur der Controller und die daraus resultierenden Programmiertechniken eingegangen. Die kleinen Arbeitsspeicher der meisten AVR-Controller erfordern immer wieder angepasste Implementierungsmethoden, davon werden einige im Buch vorgestellt, beispielsweise die verdichtete Speicherung und das Sortieren kurzer Zahlenfolgen mit Sortiernetzwerken. Die Implementierung der Buddy-Methode zur Arbeitsspeicherverwaltung zeigt, dass bei der Programmierung von AVR-Controllern nicht nur simple Algorithmen verwendet werden können.Im zweiten Teil des Buches wird die Arithmetik der Controller analysiert. Diese Analyse ist aber kein Selbstzweck, denn sie führt auf Programmiertechniken, die ohne sie nur schwer zu erlangen oder zu erklären wären. Ferner wird eine Fixkommaarithmetik entwickelt, die der Rechenleistung der Controller in vielen Fällen besser angepasst ist als eine rechenleistungsintensive Fließkommaarithmetik. An zwei Beispielen wird gezeigt, wie auf dieser Basis auch höhere Funktionen implementiert werden können.Für die Programme wird durchweg der AVR-Assembler eingesetzt, der kostenlos zur Verfügung steht. Der Simulator, welcher Teil der Programmierumgebung ist, der auch der Assembler angehört, gestattet es, die Programme des Buches nachzuvollziehen oder mit ihnen zu experimentieren, ohne einen echten Controller einzusetzen.

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Design IoT Projects with Raspberry Pi, Arduino and ESP32 The Internet of Things (IoT) is becoming a major application area for embedded systems. As a result, more and more people are becoming interested in learning about embedded design and programming. Technical colleges and universities are moving away from legacy 8 and 16-bit microcontrollers and are introducing 32-bit embedded microcontrollers to their curriculums. Many IoT applications demand precision, high processing power, and low power consumption. Produced by IBM, Node-RED is an open-source visual editor for wiring the Internet of Things. Node-RED comes with a large number of nodes to handle a multitude of tasks. The required nodes are selected and joined together to perform a particular task. Node-RED is based on flow type programming where nodes are configured and joined together to form an application program. There are nodes for performing complex tasks, including web access, Twitter, E-mail, HTTP, Bluetooth, MQTT, controlling GPIO ports, etc. One particularly nice aspect of Node-RED is that the programmer does not need to learn how to write complex programs. For example, an email can be sent by simply joining nodes together and writing only a few lines of code. The aim of this book is to teach how Node-RED can be used in projects. The main hardware platform used with most of the projects in this book is Raspberry Pi 4. Chapters are included to show how Node-RED can be also be used with Arduino Uno, ESP32 DevKitC, and the ESP8266 NodeMCU microcontroller development boards.

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Wie addiert ein Taschenrechner Zahlen in Fließkommadarstellung? Wie kann er Quadratwurzeln ziehen? Kann man programmierbare Taschenrechner selber bauen und nach eigenen Vorstellungen erweitern? Es ist möglich, und zwar mit vertretbarem Aufwand und mit Resultaten, die sich durchaus sehen lassen können. Dieses E-Book zeigt wie.Zwei unterschiedliche Wege werden beschritten. Die Verwendung älterer, aber noch erhältlicher fertiger Taschenrechner-ICs führt zu einfachen Schaltungen, welche sich aber nur schwer abändern oder erweitern lassen. Der zweite Weg führt über die programmierung von Mikrocontrollern, was sehr viel flexiblere Designs erlaubt. Eigene Funktionen können definiert und die Hardware nach Bedarf ergänzt werden.Die in diesem E-Book vorgestellten programmierbaren Taschenrechner können mehrkanalig Spannungen messen und mit den Messergebnissen direkt weiter rechnen. Sie können Resultate grafisch darstellen und einfache Melodien wiedergeben. Die Taschenrechner basieren auf BASIC-Stamps, welche mit dem leicht zu erlernenden PBASIC programmiert werden. Die genaue Beschreibung der Soft- und Hardware erlaubt einen funktionssicheren Nachbau, die Software für Rechner mit umgekehrt polnischer Notation (UPN) und mit algebraischer Eingabe können direkt heruntergeladen werden. Ein Kapitel über Varianten und Erweiterungen erleichtert die Realisierung programmierbarer Taschenrechner nach eigenen Vorstellungen.

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