PS (Processing System) & PL(Processing Logic)

# "PS (Precessing System) & PL(Processing Logic)"

PS (Precessing System): FPGA안에 들어있는 CPU임
소프트웨어를 돌리는 부분
PS가 하는 일
- 메모리 컨트롤 (DDR, SRAM)
- 고속 통신 (USB, Ethernet, SD 카드)
- 운영체제 실행 (Linux, FreeRTOS 등)
- 복잡한 소프트웨어 처리 (제어, 연산, 관리 등)

PL (Processing Logic): 논리회로를 직접 설계하는 부분
프로그래머블 하드웨어 부분
PL이 하는 일
- 고속 병렬 연산
- 맞춤형 데이터 처리 (ex. 비디오 스트리밍, AI 연산)
- 하드웨어 가속기 (ex. CNN 가속, DSP 처리)
- IO 제어 (LED 깜빡이기, GPIO 입력 받기)

 

# 통신 방법

1. PC ↔ PS (Processing System)
PC는 보통 USB 케이블(UART), Ethernet, PCIe, JTAG 같은 걸로 FPGA의 **PS(CPU)**와 통신
예를 들면:
PC에서 UART(시리얼)로 명령어 보내서 PS에 전달
PS에서 Ethernet으로 TCP/IP 패킷 받아오기
이때 PS가 '운영체제(Linux 등)'를 돌릴 수도 있고, 그냥 Baremetal (OS 없이 C 코드만)로 짜기도 함
=> PC ↔ PS 연결은 소프트웨어 레벨 통신

2. PS ↔ PL (Programmable Logic)
PS는 PL에 있는 하드웨어에 명령을 주거나, 데이터를 보내거나, 결과를 읽거나 함
이때 주로 AXI 인터페이스(AXI4-Lite, AXI4-Stream 등)를 사용해서 연결
예를 들면:
PS가 "지금부터 연산 시작해!"라고 명령을 주고
PL이 "연산 결과 나왔어!" 하고 알려줌
=> PS ↔ PL 연결은 하드웨어 버스 통신(AXI)

3. PL ↔ Top Module (User Design)
PL 안에는 직접 만든 Top module (혹은 block design wrapper)
즉, PL = 만든 회로를 집어넣는 "판"이고,
그 안에 구체적인 회로가 Top module로 올라가 있는 것
Top module이 직접 LED를 켜거나, 신호를 받아서 연산하거나 하게 됨
=> Top module은 PL 안에서 하드웨어로 직접 동작하는 설계