Digitale Logik, die im Timing hält.
Architektur, RTL-Entwurf und Inbetriebnahme digitaler Logik auf FPGA-Zielhardware.
- Leistung
- FPGA-Design
- Sprachen
- VHDL und Verilog, synthesefreundlicher Modulstil
- Umfang
- Architektur, Ressourcenabschätzung, RTL, Verifikation, Timing-Closure
- Inbetriebnahme
- Bring-up auf Zielhardware mit Logikanalysator und On-Chip-Debug
- Einzugsgebiet
- Regensburg · DACH-Region (Deutschland, Österreich, Schweiz)
Leistungsumfang
- Punkt 1
- Architekturentwurf und Ressourcenabschätzung vor Implementierungsbeginn
- Punkt 2
- RTL-Entwicklung in VHDL oder Verilog
- Punkt 3
- Timing-Closure, Simulation und Verifikation auf Registerebene
- Punkt 4
- Bring-up auf Zielhardware inklusive Debug über Logikanalysator und On-Chip-Debugger
Typischer Einsatz
Signalverarbeitung, Schnittstellenlogik oder Steuerungsaufgaben, die klassische Mikrocontroller an ihre Grenzen bringen.
Architektur vor Code
Ein FPGA-Projekt entscheidet sich vor der ersten Zeile RTL. Am Anfang steht die Abschätzung: Wie viele Logikzellen, Register, Block-RAMs und DSP-Slices braucht die geplante Funktion, welche Taktdomänen entstehen, wo liegen die Datenraten, wie gross ist der Puffer, den die Schnittstelle verlangt? Aus dieser Abschätzung folgt die Bausteinwahl — und die Erkenntnis, ob eine Aufgabe überhaupt in ein FPGA gehört oder ob Mikrocontroller, SoC oder eine Kombination die tragfähigere Lösung sind.
Danach wird die Architektur festgelegt: Modulschnitt, Schnittstellen zwischen den Modulen, Taktkonzept, Reset-Strategie, Übergänge zwischen Taktdomänen. Gerade diese Übergänge sind die häufigste Ursache für Fehler, die sich sporadisch zeigen und im Labor kaum reproduzieren lassen. Sie werden deshalb bewusst entworfen und dokumentiert, nicht nebenbei implementiert.
RTL, Verifikation und Timing-Closure
Die Implementierung erfolgt in VHDL oder Verilog, in einem lesbaren, synthesefreundlichen Stil mit klar getrennten Modulen. Jedes Modul bekommt seine Testbench; die Verifikation läuft auf Registerebene gegen die Spezifikation, mit gezielten Testfällen für Grenzwerte, Überläufe und Fehlerfälle statt nur für den Normalbetrieb. Constraints — Taktdefinitionen, Ein- und Ausgangsverzögerungen, False Paths, Multicycle Paths — werden vollständig geschrieben, denn ein Timing-Report ist nur so aussagekräftig wie die Randbedingungen, gegen die er prüft.
Timing-Closure heisst danach: Berichte lesen, kritische Pfade verstehen, Pipeline-Stufen setzen oder Logik umbauen, statt Optimierungsschalter zu drehen, bis das Werkzeug zufällig zufrieden ist. Am Ende steht ein Design mit Reserve über alle Ecken des Bauteils, nicht eines, das im Sommer im Schaltschrank ausfällt.
Bring-up auf der Zielhardware
Die Inbetriebnahme findet auf der echten Baugruppe statt: Konfiguration, Takt, Speicher, Schnittstellen, dann die Funktion. Zur Fehlersuche kommen Logikanalysator, On-Chip-Debugger und eingebaute Testpunkte im Design zum Einsatz. Weil in diesem Büro auch Schaltplan und Layout entstehen können, lässt sich ein Fehler dort suchen, wo er sitzt, statt an der Grenze zwischen Hardware- und Logikverantwortung liegen zu bleiben.
Typische Aufgaben sind digitale Signalverarbeitung, schnelle Sensor- und Kameraschnittstellen, Protokollumsetzer, deterministische Steuerungen mit harten Latenzanforderungen und Vorverarbeitung, die ein Mikrocontroller nicht mehr schafft. Auftraggeber aus Deutschland, Österreich und der Schweiz arbeiten remote mit festen Zwischenständen; das Bring-up findet vor Ort oder am Messplatz in Regensburg statt.
Exxcellent Engineering Consultancy entwickelt FPGA-Architekturen von RTL-Entwurf bis Bring-up auf Zielhardware.
- Sprachen
- VHDL und Verilog, synthesefreundlicher Modulstil
- Umfang
- Architektur, Ressourcenabschätzung, RTL, Verifikation, Timing-Closure
- Inbetriebnahme
- Bring-up auf Zielhardware mit Logikanalysator und On-Chip-Debug
Fragen zu FPGA-Design
Arbeitest du mit einem bestimmten FPGA-Hersteller?
Die Bausteinwahl folgt der Aufgabe — Ressourcenbedarf, Schnittstellen, Verfügbarkeit und Lebenszyklus entscheiden, nicht eine Hausmarke. Ist der Baustein bereits gesetzt, wird darauf entwickelt.
Übernimmst du auch ein bestehendes FPGA-Design?
Ja. Übernahmen beginnen mit einer Bestandsaufnahme von Code, Constraints und Timing-Reports, damit klar ist, was das Design heute tatsächlich garantiert.
Machst du auch die Hardware zum FPGA?
Ja — Schaltplan und Layout der Trägerbaugruppe laufen als Hardware-Entwicklung im selben Haus, das verkürzt die Fehlersuche beim Bring-up erheblich.
Passt oft dazu
- Hardware-Entwicklung
- Neuentwicklung oder Überarbeitung einer Baugruppe für Serie oder Kleinserie.
- Forschung & Entwicklung Elektronik
- Vor einer grösseren Investition klären, ob ein Ansatz technisch trägt.
- Alle Leistungen
- Übersicht der sechs Leistungen mit Umfang und typischem Einsatz
- Projekte
- 77-GHz-Radar-SoC-Programm und Defense-Systems-Erfahrung
Unverbindlich anfragen
Schreib kurz, was entstehen soll und bis wann — Stichwort FPGA-Design. Zwei Sätze reichen für die erste Rückmeldung, und die kostet nichts.
- Ort
- Regensburg · DACH-Region (Deutschland, Österreich, Schweiz)
- Direkt per E-Mail
- info@exxcellent-engineering.com
- Erreichbarkeit
- Mo–Fr, 08:00–16:00 Uhr