倾慕国产紫光同创的FPGA已久,感谢电子创新网,通过了PGL22G开发板试用活动评审,开启了与国产黑金FPGA开发板一段美好的邂逅。
硬件篇
先上开发板的靓照:
开发板的系统结构图如下:
开发板核心板+扩展板的模式来设计的。核心板主要由 FPGA + DDR3 +QSPI FLASH 构成,承担 FPGA 高速数据处理和存储的功能。FPGA型号为PGL22G6CMBG324,是紫光同创公司开发的 Logos 系列 FPGA ,Logos系列产品高性价比FPGA产品,它是目前全球40nm工艺下集成度最高的FPGA产品,拥有10K~100K的可编程逻辑单元,内嵌DDR3硬核,支持800Mbps LVDS、MIPI D-PHY等接口,支持RAM软错误检测与纠错功能。速度等级为-6,温度等级为商业级 C。此型号为MBG324 封装, 324 个引脚,具有高速,高带宽,高容量等特点,适合高速数据通信,视频图像处理,高速数据采集等方面,可以满足工业与物联网等市场领域的应用需求。
DDR3 芯片为 Micron 公司的 MT41J128M16HA-125 容量为 256MB;DDR3 芯片和 FPGA 芯片总线宽度为 16bit,数据时钟频率高达800Mhz;这样的配置,可以满足高带宽的数据处理的需求。板上的128Mb QSPI FLASH芯片的型号为 W25Q128,用于存储 FPGA 系统的启动文件。
核心板的正面图
背面图
底板为核心板扩展了丰富的外围接口,其中包含 1 路千兆以太网接口、 1 路 HDMI输出接口、 1 路 USB2.0 接口、 1 路 UART 串口接口、 1 路 SD 卡接口、 1 个 JTAG 调试接口、一个摄像头接口、 1 路 40 针的扩展口和一些按键, LED, RTC 和 EEPROM 电路。
底板PCB为上层板设计,走线非常优美,元器件布局非常规则漂亮。
软件篇
誉为万能芯片的FPGA,近年来越来越多的受到国内市场的关注。不过,其技术门槛之高,在芯片领域几乎是无出其右的。其中,在制约FPGA发展的众多因素中,最关键的便是EDA软件工具。设计出FPGA,没有好的EDA开发平台,还是不行。FPGA需要芯片、EDA工具及IP完整生态。FPGA是需要“芯片+EDA+IP”来实现功能的产品,如果把FPGA比作电脑,那么芯片相当于Intel CPU,EDA软件相当于微软OS,IP方案则相当于应用软件。电脑正常工作需要Intel CPU、微软OS、应用软件共同配合,FPGA也需要芯片、EDA、IP这些软硬件共同支撑实现功能。
Altera公司FPGA和CPLD,开发工具主要用Quartus;Xilinx公司的FPGA集成开发环境为ISE,赛灵思构建的的Vivado工具把各类可编程技术结合在一起。
Pango Design Suite 为 EDA 套件是紫光同创基于多年FPGA开发软件技术攻关与工程实践经验而研发的一款拥有国产自主知识产权的大规模FPGA开发软件,可以支持千万门级FPGA器件的设计开发。该软件支持工业界标准的开发流程,可实现从RTL综合到配置数据流生成下载的全套操作,包括linux和 windows 两种版本。
均包含以下组件或独立模块共 15 个:
该套件以 PDS 为统一开发平台,其余组件均可在其上实现无缝链接,以支持 FPGA 全流程开发
下载软件到官网:https://www.pangomicro.com/support/License-pds/index.html
安装很简单一路NEXT就可以了,能安装的都要安装。
Pango Design Suite 需要 PDS License 文件才能使用,现阶段可以以公司邮箱进行申请。PDS License添加需要设置环境变量在环境变量中添加变量名:
PANGO_LICENSE_FILE 变量值:PDS License 文件所在位置
启动软件,编写最简单的一个LED点灯。
定义了一个 32 位的寄存器 timer, 用于循环计数0~199_999_999(4 秒钟),当计数到49_999_999(1 秒)的时候,熄灭第一个 LED 灯;当计数到99_999_999(2 秒)的时候,熄灭第二个 LED 灯;当计数到 149_999_999(3 秒)的时候,熄灭第三个 LED 灯;当计数到 199_999_999(4 秒)的时候,熄灭第四个 LED 灯,计数器再重新计数。具体的操作直接看代码吧。
编译之后该软件把试用的资源都可以显示出来。功能非常强大。
下载验证:
小结:
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