Le soluzioni FPGA per la prototipazione rapida

Digilent offre un insieme di schede FPGA con tecnologia Xilinx per uno sviluppo hardware e software di numerose soluzioni in vari campi applicativi. I vantaggi chiave delle tecnologie logiche programmabili includono un risparmio sui costi del silicio personalizzato e una maggiore performance grazie al parallelismo hardware.

Introduzione

Digilent Inc. è leader mondiale nelle soluzioni tecnologiche accademiche e di ricerca con strumenti di sviluppo embedded e vari dispositivi di misura. Digilent ha collaborato con diverse aziende di semiconduttori leader del mercato tra cui Xilinx, Microchip, Analog Devices, Texas Instruments e Imagination Technologies per portare i prodotti con l'ultima tecnologia embedded. Le tecnologie logiche programmabili, come le FPGA, rappresentano una componente essenziale di tutti i toolkit del progettista di circuiti moderni. Con le loro capacità espansive adatte ad una vasta gamma di applicazioni, le FPGA sono ideali per risolvere molti dei problemi che si affrontano nel settore tecnologico in rapida evoluzione. Da oltre un decennio Digilent ha lavorato con Xilinx per espandere l’esperienza e per facilitare lo sviluppo di nuove ed emozionanti tecnologie.

Le soluzioni Carrier Module

Il Digilent Cmod è una soluzione FPGA & MCU nel fattore di forma DIP perfetto per la prototipazione rapida. Il super-piccolo fattore di forma lo rende facile da incorporare in un piccolo progetto, inclusi nei circuiti di logica digitale e sistemi embedded. Le soluzioni Cmod sono disponibili con i CPLD CoolRunner-II (C- Mod C2), CoolRunner (C-Mod XCR) e XC95 (C-Mod 95).  Digilent Cmod A7 è un piccolo modulo DIP a 48 pin, costruito attorno ad un FPGA Xilinx Artix-7. Ci sono due soluzioni: Cmod A7-15T e Cmod A7-35T. L'unica differenza è rappresentata dalla diversa funzionalità della FPGA. Il Digilent Cmod S6, invece, è costruito attorno ad un Xilinx Spartan 6 LX4. La scheda include anche una ROM di programmazione, una sorgente di clock, USB di programmazione e un circuito di trasferimento dati, alimentatori e dispositivi di base I / O (figura 1 e 2).

Figura 1: Digilent Cmod A7

 

Figura 2: Digilent Cmod S6

 

FPGA Board

Arty è una piattaforma di sviluppo progettata attorno al Xilinx Artix-7TM, specificamente per essere utilizzata come MicroBlaze Soft Processing System. A differenza di altri SBC, Arty non è legato a un unico set di periferiche di elaborazione: può lavorare come centralina di comunicazione dotata di UART, SPI e un MAC Ethernet, oppure come un meticoloso timekeeper con una dozzina di Timer a 32 bit (figura 3).

Figura 3: La piattaforma Arty

La scheda Basys 3 è una piattaforma di sviluppo digitale completa e pronta per l'uso, basata sull'ultimo Artix-7 di Xilinx. Con il suo FPGA ad alta capacità, i sistemi Basys 3 possono ospitare design che vanno dai semplici circuiti di combinazione a circuiti sequenziali complessi come processori embedded e controllori. Include interruttori, LED e altri dispositivi di I / O per consentire lo sviluppo di numerosi design senza la necessità di alcun hardware aggiuntivo e connettori I / O, e per consentire inoltre l'espansione di progetti utilizzando Digilent Pmods o altre schede e circuiti personalizzati (figura 4).

Figura 4: La scheda Basys 3

Digilent Arty Z7 consente di costruire una vasta gamma di sistemi di visione embedded. Questa piattaforma di sviluppo è stata progettata attorno al Zynq-7000 APSoC di Xilinx. L'architettura Arty Z7 integra un processore ARM Cortex-A9 a doppio core @ 650MHz. La scheda è alimentata da sorgenti esterne con una interfaccia USB o con un alimentatore da 7V a 15V. La scheda Arty Z7 è costituita da 4 pulsanti, 2 interruttori a scorrimento e 4 LED di cui 2 RGB (figura 5).

Figura 5: La scheda Digilent Arty Z7

Image processing

La scheda Digilent Genesys 2 è una piattaforma di sviluppo digitale avanzata e ad alte prestazioni, pronta per l'uso, e basata sul potente Kintex-7 Field Programmable Gate Array (FPGA) di Xilinx. Con il suo FPGA ad alta capacità, ad alta velocità e con ampie possibilità di espansione, Genesys 2 è adatta per applicazioni di elaborazione dati e video. Diverse periferiche integrate, tra cui Ethernet, audio e USB 2.0 consentono una vasta gamma di applicazioni aggiuntive. Il connettore ad alta velocità HPC apre la porta a grandi possibilità di espansione. Nexys Video è l'ultima aggiunta alla linea Nexys di schede FPGA, ed è stata progettata per gli appassionati di audio / video.  Nexys Video dispone di diversi componenti che lo rendono ideale per lo sviluppo di applicazioni audio / video (figura 6 e 7).

Figura 6: Digilent Genesys 2

 

Figura 7: Nexys Video

ZYBO (ZYnq BOard) è una piattaforma di sviluppo embedded con tante funzionalità, costruita intorno al più piccolo membro della famiglia Xilinx Zynq-7000, ovvero Z-7010. Z-7010 è basata sull'architettura Xilinx All-System-on-Chip (AP SoC), che integra fortemente un processore ARM Cortex-A9 dual core con logica Xilinx serie 7 Field Programmable Gate Array (FPGA).  La scheda Nexys 4 DDR è una piattaforma completa per la prototipazione di circuiti digitali pronti all'uso, basata sull'ultimo Artix-7 Field Programmable Gate Array (FPGA) di Xilinx. Diverse periferiche sono incorporate all'interno della piattaforma, tra cui un accelerometro, un sensore di temperatura, un microfono digitale MEMS, un amplificatore di altoparlanti e diversi dispositivi I / O che consentono di utilizzare il Nexys4 DDR per una vasta gamma di design senza bisogno di altri componenti (figura 8 e 9).

Figura 8: ZYBO (ZYnq BOard)

 

Figura 9: Nexys 4 DDR

Conclusioni

Mentre la miniaturizzazione dei sistemi continua, vediamo sempre più dispositivi ibridi FPGA-ARM SoC che vengono sviluppati. I progettisti preferiscono sfruttare i punti di forza individuali di diversi tipi di processori e utilizzare le loro performance combinate per ottenere il massimo dai loro design. Le FPGA sono ideali per l'elaborazione di grandi quantità di dati in parallelo. Per gli algoritmi di controllo, spesso, si desidera utilizzare un processore come un ARM adatto alla implementazione dei processi decisionali e delle macchine a stati complesse.

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Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 17 giugno 2017

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