FPGA板到Raspberry Pi


前一段时间,Raspberry Pi3板出现在我的支配下。 它的功能确实令人印象深刻:一个快速的四核处理器,以及内置的硬件编解码器/解码器,音频/视频/ jpeg,以太网/ WIFI,USB2,HDMI ...这是一台真正的计算机。 GPIO连接器非常酷,它使不同的工匠可以连接他们自己的非标准和特殊的东西。 此连接器上安装了许多不同的扩展板:显示器,LED屏幕,电动机适配器,ADC板...

我想谈谈Mars Rover 2RPI的FPGA板,该板与其他扩展卡一样,连接到berry的GPIO插槽,并为我们的微型计算机添加了全新的属性。

费用很简单。 安装在上面:

  1. FPGA Cyclone IV EP4CE6E22C8
    • 逻辑元素6272;
    • 内置内存270Kbps;
    • 乘法器15(18x18);
    • PLL 2;
  2. 四个LED
  3. 三个按钮
  4. 100MHz晶体振荡器
  5. 可以安装EPCS4芯片(如果该板将自动使用);
  6. JTAG连接器(如果该板将自动使用);
  7. 28个用户GPIO的每个上有两个40针连接器-与Raspberry兼容的连接器;
  8. 一个40针连接器,用于连接Raspbery,您可以在其上使用24或20个GPIO(取决于是否安装了EPCS4芯片)。

Mars rover2RPI板未安装在Raspberry Pi板上,而是通过特殊适配器从侧面安装。 这是有意完成的。 加载4核时,Raspberry Pi3已经非常热;从上方覆盖板子在散热方面似乎并不十分人道。

因此,您可以连接Raspberry Pi2 / Pi3板:



这是Pi零:



可能(但不准确),同一扩展卡可与OrangePi一起使用。

我想到的该板的第一个应用是将GPIO信号的数量加倍:有一个连接器,而有两个。 您只需要创建所需的项目并将其上载到FPGA,那么,您将必须以一种特殊的方式来管理输入和输出,有很多选择:串行端口,SPI,GPIO,您可以使用DMA ...

您可以通过JTAG信号直接从Raspberry下载Mars rover2RPI板的FPGA,这些信号当然会显示在GPIO中

  • tck→GPIO7
  • tms→GPIO0
  • tdi→GPIO11
  • tdo←GPIO1

有一个开源项目OpenOCD,调试器和调试器,它使您可以将Raspberry用作JTAG程序员。 OpenOCD是服务器,您可以启动它,然后甚至可以通过telnet远程连接到它,并使用“ svf”命令,可以将已编译项目的图像上载到FPGA。 了解有关树莓派上的OpenOCD的更多信息

这只是一个视频演示:



火星rover2RPI板的第一个“测试”项目已经准备就绪,尽管它的功能仍然不是很出色。 FPGA的第一个项目通常总是“闪烁LED”,例如“ hello world!”。 微控制器世界和FPGA。
它的来源可以在github上获取: github.com/marsohod4you/m2rpi_first

但是,即使在这种简单的情况下,FPGA与微计算机之间也已经存在交互作用。 您可以从树莓派通过串行端口向FPGA发送字节,以更改LED的闪烁速度。 此外,第一个“测试项目” FPGA从串行端口接收字节,对其进行修改(添加一个字节),然后将其发送回。 当然,这很原始,但是已经是两个FPGA系统和处理器之间的交互。

视频演示:



这是我第一次进行Raspberry FPGA访问。 我认为尝试进行真正复杂的项目会很有趣,例如从树莓派的摄像机中捕获帧并将其通过DMA传输到FPGA进行处理。 我认为此扩展板可能会有许多有趣的项目。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN408645/


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