Numato Lab Mimas A7 Mini FPGA Development Board Pokyny

Obsah skrýt

1 Vývojová deska Numato Lab Mimas A7 Mini FPGA

2 Zavedení

3 Schéma připojení

4 Instalace ovladače

5 Konfigurace Mimas A7 Mini Module

6 Programování QSPI Flash pomocí Vivado

7 Programování Mimas A7 Mini pomocí Tenagra

8 Fyzické rozměry

9 Dokumenty / zdroje

9.1 Reference

Vývojová deska Numato Lab Mimas A7 Mini FPGA

Zavedení

(https://numato.com/help/wp-content/uploads/2019/05/Mimas_A?_Mini.png) Mimas A7 Mini je snadno použitelná vývojová deska FPGA s FPGA Artix 7 (balíček XC7A35T – FTG256C) se zařízením FTDl FT2232H Dual-Channel USB. Jedná se o náhradu a upgrade desky FPGA Mimas Spartan 7 založenou na Artix-6 (https://numato.com/product/mimasspartan-6-fpga-development-board). Je speciálně navržen pro vývoj a integraci akcelerovaných funkcí založených na FPGA do jiných návrhů. Hostitelské rozhraní USB 2.0 založené na populárním FT2232H nabízí širokopásmový přenos dat a programování desky bez potřeby jakýchkoli externích programovacích adaptérů.
https://numato.com/docs/mimas-a7-mini-fpga-development-board/

Vlastnosti Boa rd

Zařízení: Xilinx Artix 7 FPGA (XC7 A35T-1 FTG256C)

DDR3: 2Gb DDR3 (MT41J128M16JT-125 nebo ekvivalentní)
Vestavěné programovací rozhraní. Žádný drahý JTAG pro programování desky jsou potřeba adaptéry

Integrovaná 128Mb flash paměť pro ukládání konfigurace FPGA a vlastní ukládání uživatelských dat
Vysokorychlostní rozhraní USB 2.0 pro programování flash paměti na desce. FT2232H Kanál B je vyhrazen pro JTAG Programování. Kanál A lze použít pro vlastní aplikace.

100MHz CMOS oscilátor
8 LED diod, 1 RGB LED a 4 tlačítka pro uživatelem definované účely

Konfigurace FPGA přes JTAG a USB
Maximální vstupy/výstupy pro uživatelem definované účely o FPGA-70 vstupů/výstupů (35 profesionálně přizpůsobených diferenciálních párů) a dvě rozšiřující záhlaví 2×6

Aplikace

Vývoj prototypu produktu

Zrychlená integrace výpočetní techniky
Vývoj a testování zakázkových embedded procesorů

Vývoj komunikačních zařízení
Vzdělávací nástroj pro školy a univerzity

Jak používat vývojovou desku Mimas A7 Mini FPGA
Následující části podrobně popisují, jak tento modul používat.

Vyžadováno hardwarové příslušenství
Pro snadnou a rychlou instalaci budete možná potřebovat následující položky spolu s Mimas A? Mini modul.

Micro kabel USB A na USB B
Stejnosměrné napájení

Xilinx Platform Cable USB II kompatibilní JTAG programátor

Schéma připojení

Následující schéma zapojení by mělo být použito pouze pro informaci. Schémata jsou k dispozici na konci tohoto dokumentu pro podrobné informace.

(https://numato.com/help/wp-content/uploads/2019/05/ConnectionDiagram_MimasA?Mini.png)

Rozhraní USB
Integrovaný řadič USB s plnou rychlostí pomáhá počítači PC/Linux/Mac komunikovat s tímto modulem. (https://numato.com/help/wpcontent/uploads/2019/05/USB_MicroB.png)Pro připojení k počítači použijte kabel USB A na USB B Micro (obrázek vpravo ukazuje konektor USB B Micro).

Externí napájecí zdroj
Desku lze nakonfigurovat tak, aby používala napájení z externího zdroje napájení připojením k externímu zdroji +SV. Další podrobnosti naleznete na označení na desce (https://numato.com/help/wp-content/uploads/2019/05/external_Sv.png)(obrázek vpravo ukazuje externí napájecí konektor +SV).

JTAG Konektor
JTAG konektor umožňuje FPGA JTAG registry přístupné pomocí JTAG kabel, kompatibilní s Xilinx Platform Cable USB. Použijte tuto hlavičku (P2) k připevnění JTAG kabel pro programování a ladění.

LED, RGB LED a Push Button
Mimas A7 Mini Development Board má čtyři tlačítkové spínače, jednu RGB LED a osm LED pro lidskou interakci. Všechny přepínače jsou přímo připojeny k Artix 7 FPGA a mohou být použity ve vašem návrhu s minimálním úsilím.

GPIO
Toto zařízení je vybaveno maximálně 70 uživatelskými 10 piny, které lze použít pro různé zakázkové aplikace. Všechny uživatelské IO jsou délkově přizpůsobené a lze je použít jako diferenciální páry.

Záhlaví P4

Verze 2.0:

Verze 4.0:

Header PS verze 2.0:

Verze 4.0:

Záhlaví P7 (2×6 rozšiřující záhlaví)

Záhlaví P10 (2×6 rozšiřující záhlaví)

Podrobnosti o připojení FPGA FT2232H – Artix-7 (FTG256).

Instalace ovladače

Windows
Tento produkt vyžaduje instalaci ovladače, aby správně fungoval při použití se systémem Windows. Ovladač Numato Lab Mimas A7 Mini lze stáhnout zde (https://numato.com/wp content/uploads/2021/06/NumatoLabFPGADrivers.zip). Po dokončení instalace ovladače by se modul měl objevit v FT _Prog Tool jako Mi mas A7 Mini FPGA Development Board.

Linux
Linux se dodává s ovladači požadovanými pro Mimas A7 Mini. Mělo by stačit spustit v terminálu následující dva příkazy:

sudo modprobe ftdi_sio
echo 2a19 100e > /sys/bus/usb-serial/drivers/ftdi_sio/new_id

Generování Bitstreamu pro Mi mas A7 Mini
Bitstream lze generovat pro Mimas A7 Mini ve Vivado podle následujících kroků:

Krok 1: Doporučuje se vygenerovat .bin file spolu s .bit file. Klikněte pravým tlačítkem na „Generate Bitstream“ v části „Program and Debug“ v okně Flow Navigator a klikněte na „Bitstream Settings“.

Krok 2: Vyberte „-bin_file“ v dialogovém okně a klikněte na „Použít“ a poté na „OK“.

Krok 3: Nakonec klikněte na „Generate Bitstream“.

Konfigurace Mimas A7 Mini Module

Konfigurace modulu Mimas A7 Mini pomocí JTAG
Vývojová deska Mimas A7 Mini -Artix-7 je vybavena integrovaným JTAG konektor, který umožňuje snadné přeprogramování SRAM a integrovaného SPI flash přes JTAG programátory jako „Xilinx Platform Cable USB“. Programování Mimas A7 Mini pomocí JTAG vyžaduje software „Xilinx Vivado Hardware Manager“, který je součástí sady Xilinx Vivado Design Suite. K naprogramování SPI flash potřebujeme „.mcs/.bin“ file které je třeba vygenerovat z „.bit“ file. Kroky pro generování „.mcs/.bin“ file jsou jako níže. Programování FPGA SRAM nevyžaduje „.mcs/.bin“ file být generován.

Generování konfigurace paměti File pro Mimas A7 Mini pomocí Vivado
Snímky obrazovky zobrazené v následujících krocích jsou zachyceny z Vivado Design Suite 2018.2.

Krok 1: Otevřete Správce hardwaru Xilinx Vivado. Připojte desku a klikněte na „Generate Memory Configuration File …. “ z nabídky „Nástroje“. „Konfigurace paměti zápisu File” otevře se vyskakovací okno.

(https://numato.com/help/wp-content/uploads/2018/06/mimasA7_ivado_generate_mes1.png)

Krok 2: Vyberte část 'Format' and Configuration Memory Part, jak je znázorněno níže. Vyberte si formát jako MCS/BIN/HEX v závislosti na vašich požadavcích. Nyní klikněte na „OK“.

Krok 3: Přejděte na cestu, kam chcete uložit konfiguraci File a zadejte file jméno jako „sample.bin” (nebo jakýkoli název podle vašeho přání/požadavku) pro uložení konfigurace paměti file (formát souboru file se může změnit v závislosti na vašem „Formátu“). Vyberte možnost „Načíst bitový tok files“ na kartě „Možnosti“ a přejděte na „.bit“ file již jsme vygenerovali a kliknutím na „OK“ vygenerujte konfiguraci paměti file.

Programování QSPI Flash pomocí Vivado

.bin nebo .mes file je nutný pro programování Mimas A? Integrovaný blesk QSPI Mini.

Krok 1: Otevřete projekt Vivado a otevřete cíl kliknutím na „Open Target“ v „Open Hardware Manager“ v části „Program and Debug“ okna Flow Navigator. Vyberte „Automatické připojení“.

Krok 2: Pokud je zařízení úspěšně detekováno, zobrazí se jako na obrázku níže. Chcete-li přidat konfigurační paměťové zařízení, klikněte pravým tlačítkem na cílové zařízení „xc7a35t_0“ a vyberte „Přidat konfigurační paměťové zařízení“, jak je znázorněno níže.

(https://numato.com/help/wpcontent/uploads/2019/05/addmemconfig.png)

Krok 3: Vyberte paměťové zařízení „mt25ql128-spi-x1_x2_x4 (což je ekvivalentní n25q128-3.3vspi-x1_x2_x4)“ a klikněte na OK.

Krok 4: Po dokončení kroku 3 se otevře následující dialogové okno. Klepněte na tlačítko OK.

Krok 5: Přejděte do pracovního .bin file nebo .mes file (podle toho, co je použitelné) a kliknutím na OK naprogramujte podle níže uvedeného obrázku. Pokud je programování úspěšné, zobrazí se potvrzovací zpráva.

Programování FPGA pomocí Vivado
Vývojová deska FPGA Mimas A7 Mini -Artix-7 obsahuje integrovaný JTAG konektor, který umožňuje snadné přeprogramování SRAM a integrovaného SPI flash přes JTAG programátor jako „Xilinx Platform cable USB“. Následující kroky ilustrují, jak naprogramovat FPGA na Mimas A7 Mini pomocí JTAG.

Krok 1: Pomocí JTAG kabelu, připojte kabel platformy Xilinx USB k Mimas A7 Mini a zapněte jej.
Krok 2: Otevřete projekt Vivado a otevřete cíl kliknutím na „Open Target“ v „Open Hardware Manager“ v části „Program and Debug“ okna Flow Navigator. Vyberte „Automatické připojení“.

Krok 3: Pokud je zařízení úspěšně detekováno, pro naprogramování zařízení klikněte pravým tlačítkem myši na cílové zařízení „xc7a35t_0“ a vyberte „Naprogramovat zařízení“, jak je uvedeno níže.

Krok 4: V dialogovém okně, které se otevře, Vivado automaticky vybere správný bitstream file zda byl návrh syntetizován a implementován a zda byl bitový tok úspěšně generován. V případě potřeby přejděte na bitový tok, který je třeba naprogramovat na FPGA. Nakonec klikněte na „Program“.

Programování Mimas A7 Mini pomocí Tenagra

Pro kroky, jak naprogramovat Mimas A? Mini pomocí Tenagra, viz Začínáme se softwarem Tenagra FPGA System Management Software (https://numato.com/kb/getting-started-with-tenagra-fpgasystemmanagement-software/) článek.