ក្រុមប្រឹក្សាអភិវឌ្ឍន៍ Numato Lab Mimas A7 Mini FPGA

សេចក្តីផ្តើម

(https://numato.com/help/wp-content/uploads/2019/05/Mimas_A?_Mini.png) Mimas A7 Mini គឺជាបន្ទះអភិវឌ្ឍន៍ FPGA ដែលងាយស្រួលប្រើដែលមានកញ្ចប់ Artix 7 FPGA (XC7A35T – FTG256C) ជាមួយនឹងឧបករណ៍ USB FT2232H Dual-Channel របស់ FTDl ។ វាគឺជាការជំនួសនិងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយផ្អែកលើ Artix-7 នៃ Mimas Spartan 6 FPGA Board (https://numato.com/product/mimas­spartan-6-fpga-development-board) វាត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ និងការរួមបញ្ចូលនៃមុខងារបង្កើនល្បឿនដោយផ្អែកលើ FPGA ទៅនឹងការរចនាផ្សេងទៀត។ ចំណុចប្រទាក់ម៉ាស៊ីន USB 2.0 ផ្អែកលើ FT2232H ដ៏ពេញនិយម ផ្តល់នូវការផ្ទេរទិន្នន័យកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ និងការសរសេរកម្មវិធីបន្ទះដោយមិនចាំបាច់មានអាដាប់ទ័រកម្មវិធីខាងក្រៅណាមួយឡើយ។
https://numato.com/docs/mimas-a7-mini-fpga-development-board/

លក្ខណៈពិសេស Boa rd 

• ឧបករណ៍៖ Xilinx Artix 7 FPGA (XC7 A35T-1 FTG256C)
• DDR3៖ 2Gb DDR3 (MT41J128M16JT-125 ឬសមមូល)
• ចំណុចប្រទាក់កម្មវិធីដែលភ្ជាប់មកជាមួយ។ មិនថ្លៃទេ JTAG អាដាប់ទ័រត្រូវការសម្រាប់សរសេរកម្មវិធីក្តារ
• Onboard អង្គចងចាំពន្លឺ 128Mb សម្រាប់ការផ្ទុកការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ FPGA និងការផ្ទុកទិន្នន័យអ្នកប្រើប្រាស់ផ្ទាល់ខ្លួន
• ចំណុចប្រទាក់ USB 2.0 ល្បឿនលឿនសម្រាប់ការសរសេរកម្មវិធីពន្លឺនៅលើក្តារ។ FT2232H Channel B ត្រូវបានឧទ្ទិសសម្រាប់ JTAG ការសរសេរកម្មវិធី។ ឆានែល A អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់កម្មវិធីផ្ទាល់ខ្លួន។
• 100MHz CMOS oscillator
• អំពូល LED 8 គ្រាប់ 1 RGB LED និង 4 Push Buttons សម្រាប់គោលបំណងកំណត់ដោយអ្នកប្រើប្រាស់
• ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ FPGA តាមរយៈ JTAG និង USB
• IOs អតិបរមាសម្រាប់គោលបំណងដែលកំណត់ដោយអ្នកប្រើប្រាស់ o FPGA- 70 IOs (ប្រវែងវិជ្ជាជីវៈ 35 ត្រូវគ្នានឹងគូឌីផេរ៉ង់ស្យែល) និងក្បាលពង្រីក 2 × 6 ពីរ

កម្មវិធី 

• ការអភិវឌ្ឍន៍គំរូផលិតផល
• ការរួមបញ្ចូលកុំព្យូទ័រដែលបង្កើនល្បឿន
• ការអភិវឌ្ឍន៍ និងការធ្វើតេស្តនៃដំណើរការដែលបានបង្កប់ផ្ទាល់ខ្លួន
• ការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍ទំនាក់ទំនង
• ឧបករណ៍អប់រំសម្រាប់សាលារៀន និងសាកលវិទ្យាល័យ

របៀបប្រើក្រុមប្រឹក្សាអភិវឌ្ឍន៍ Mimas A7 Mini FPGA
ផ្នែកខាងក្រោមពិពណ៌នាលម្អិតអំពីរបៀបប្រើម៉ូឌុលនេះ។

ត្រូវការគ្រឿងបន្ថែមផ្នែករឹង
ដើម្បីងាយស្រួល និងរហ័សក្នុងការដំឡើង អ្នកប្រហែលជាត្រូវការធាតុខាងក្រោម រួមជាមួយនឹង Mimas A? ម៉ូឌុលខ្នាតតូច។

• ខ្សែ USB A ទៅ USB B ខ្នាតតូច
• ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល DC
• Xilinx Platform Cable USB II ដែលត្រូវគ្នាជាមួយ JTAG អ្នកសរសេរកម្មវិធី

ដ្យាក្រាមតភ្ជាប់

ដ្យាក្រាមតភ្ជាប់ខាងក្រោមគួរតែត្រូវបានប្រើសម្រាប់តែឯកសារយោងប៉ុណ្ណោះ។ គ្រោងការណ៍មាននៅចុងបញ្ចប់នៃឯកសារនេះសម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិត។

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

ចំណុចប្រទាក់ USB
ឧបករណ៍បញ្ជា USB ល្បឿនពេញនៅលើយន្តហោះជួយឱ្យកុំព្យូទ័រ PC/Linux/Mac ទាក់ទងជាមួយម៉ូឌុលនេះ។ (https://numato.com/help/wp­content/uploads/2019/05/USB_MicroB.png)ប្រើខ្សែ USB A ទៅ USB B Micro ដើម្បីភ្ជាប់ជាមួយកុំព្យូទ័រ (រូបភាពនៅខាងស្តាំបង្ហាញឧបករណ៍ភ្ជាប់ USB B Micro)។

ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលខាងក្រៅ
បន្ទះអាចត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើម្បីប្រើថាមពលពីការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលខាងក្រៅដោយភ្ជាប់វាទៅការផ្គត់ផ្គង់ខាងក្រៅ + SV ។ សូមមើលការសម្គាល់នៅលើក្តារសម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិតបន្ថែម (https://numato.com/help/wp-content/uploads/2019/05/external_Sv.png)(រូបភាពនៅខាងស្តាំបង្ហាញឧបករណ៍ភ្ជាប់ផ្គត់ផ្គង់ខាងក្រៅ +SV)។

JTAG ឧបករណ៍ភ្ជាប់
JTAG ឧបករណ៍ភ្ជាប់អនុញ្ញាតឱ្យ FPGA របស់ JTAG ចុះឈ្មោះដើម្បីចូលប្រើដោយ JTAG ខ្សែដែលអាចប្រើបានជាមួយ Xilinx Platform Cable USB ។ ប្រើបឋមកថានេះ (P2) ដើម្បីភ្ជាប់ JTAG ខ្សែសម្រាប់សរសេរកម្មវិធី និងបំបាត់កំហុស។

អំពូល LED, RGB LED និងប៊ូតុងរុញ
Mimas A7 Mini Development Board មានប៊ូតុងចុចបួនគ្រាប់ RGB LED មួយ និងអំពូល LED ចំនួនប្រាំបីសម្រាប់អន្តរកម្មរបស់មនុស្ស។ កុងតាក់ទាំងអស់ត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅ Artix 7 FPGA ហើយអាចប្រើក្នុងការរចនារបស់អ្នកដោយមានការខិតខំប្រឹងប្រែងតិចតួចបំផុត។

GPIOs
ឧបករណ៍នេះត្រូវបានបំពាក់ដោយម្ជុល 70 អ្នកប្រើប្រាស់អតិបរមា 10 ដែលអាចប្រើសម្រាប់កម្មវិធីផ្ទាល់ខ្លួនផ្សេងៗ។ IO អ្នកប្រើប្រាស់ទាំងអស់គឺត្រូវគ្នានឹងប្រវែង ហើយអាចប្រើជាគូឌីផេរ៉ង់ស្យែលបាន។

បឋមកថា P4

កំណែ 2.0៖

កំណែ 4.0៖ 

បឋមកថា PS កំណែ 2.0៖

កំណែ 4.0៖ 

បឋមកថា P7 (ក្បាលពង្រីក 2×6) 

បឋមកថា P10 (ក្បាលពង្រីក 2×6) 

FT2232H – ព័ត៌មានលម្អិតអំពីការតភ្ជាប់ FPGA Artix-7 (FTG256) 

ការដំឡើងកម្មវិធីបញ្ជា

វីនដូ
ផលិតផលនេះតម្រូវឱ្យដំឡើងកម្មវិធីបញ្ជាសម្រាប់ដំណើរការត្រឹមត្រូវនៅពេលប្រើជាមួយវីនដូ។ កម្មវិធីបញ្ជា Numato Lab Mimas A7 Mini អាចទាញយកបានពីទីនេះ (https://numato.com/wp content/uploads/2021/06/NumatoLabFPGADrivers.zip) នៅពេលដែលការដំឡើងកម្មវិធីបញ្ជាត្រូវបានបញ្ចប់ ម៉ូឌុលគួរតែបង្ហាញនៅក្នុង FT _Prog Tool ជា Mi mas A7 Mini FPGA Development Board។

លីនុច
លីនុចដឹកជញ្ជូនជាមួយអ្នកបើកបរដែលត្រូវការសម្រាប់ Mimas A7 Mini ។ វាគួរតែគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីដំណើរការពាក្យបញ្ជាពីរខាងក្រោមនៅក្នុងស្ថានីយ៖

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

កំពុងបង្កើត Bitstream សម្រាប់ Mi mas A7 Mini
bitstream អាចត្រូវបានបង្កើតសម្រាប់ Mimas A7 Mini នៅក្នុង Vivado ដោយធ្វើតាមជំហានខាងក្រោម៖

ជំហានទី 1៖ វាត្រូវបានណែនាំឱ្យបង្កើត .bin file រួមជាមួយនឹង .bit file. ចុចកណ្ដុរស្ដាំលើ "បង្កើត Bitstream" នៅក្រោមផ្នែក "កម្មវិធីនិងបំបាត់កំហុស" នៃបង្អួចកម្មវិធីរុករកលំហូរហើយចុច "ការកំណត់ប៊ីតស្ទ្រីម" ។

ជំហានទី 2៖ ជ្រើសរើស “-bin_file"ជម្រើសនៅក្នុងបង្អួចប្រអប់ហើយចុច "អនុវត្ត" ហើយបន្ទាប់មក "យល់ព្រម" ។

ជំហានទី 3៖ ចុងក្រោយ ចុច "បង្កើត Bitstream"។

ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ Mimas A7 Mini Module

ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ Mimas A7 Mini Module ដោយប្រើ JTAG
ក្រុមប្រឹក្សាអភិវឌ្ឍន៍ Mimas A7 Mini -Artix-7 មានលក្ខណៈពិសេសនៅលើយន្តហោះ JTAG ឧបករណ៍ភ្ជាប់ដែលសម្របសម្រួលការសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញយ៉ាងងាយស្រួលនៃ SRAM និងនៅលើ SPI flash តាមរយៈ JTAG អ្នកសរសេរកម្មវិធីដូចជា "Xilinx Platform Cable USB" ។ សរសេរកម្មវិធី Mimas A7 Mini ដោយប្រើ JTAG ទាមទារកម្មវិធី "Xilinx Vivado Hardware Manager" ដែលរួមបញ្ចូលជាមួយ Xilinx Vivado Design Suite ។ ដើម្បីរៀបចំកម្មវិធី SPI flash យើងត្រូវការ “.mcs/.bin” file ដែលត្រូវការបង្កើតពី ".bit" file. ជំហានសម្រាប់បង្កើត “.mcs/.bin” file មានដូចខាងក្រោម។ ការសរសេរកម្មវិធី FPGA SRAM មិនតម្រូវឱ្យមាន “.mcs/.bin” ទេ។ file ដែលត្រូវបង្កើត។

ការបង្កើតការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអង្គចងចាំ File សម្រាប់ Mimas A7 Mini ដោយប្រើ Vivado
រូបថតអេក្រង់ដែលបង្ហាញក្នុងជំហានខាងក្រោមត្រូវបានថតចេញពី Vivado Design Suite 2018.2 ។

ជំហានទី 1៖ បើកកម្មវិធីគ្រប់គ្រងផ្នែករឹង Xilinx Vivado ។ ភ្ជាប់បន្ទះហើយចុច "បង្កើតការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអង្គចងចាំ File …. ពីម៉ឺនុយ "ឧបករណ៍" ។ "សរសេរការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអង្គចងចាំ File"បង្អួចលេចឡើងនឹងបើក។

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

ជំហានទី 2៖ ជ្រើសរើស 'Format' និង Configuration Memory Part ដូចបានបង្ហាញខាងក្រោម។ ជ្រើសរើសទម្រង់ជា MCS/BIN/HEX អាស្រ័យលើតម្រូវការរបស់អ្នក។ ឥឡូវចុច "យល់ព្រម" ។

ជំហានទី 3៖ រកមើលផ្លូវដែលអ្នកចង់រក្សាទុកការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ File ហើយវាយអក្សរ file ឈ្មោះជា "sample.bin” (ឬឈ្មោះណាមួយតាមការចង់បាន/តម្រូវការរបស់អ្នក) ដើម្បីរក្សាទុកការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអង្គចងចាំ file (ទម្រង់នៃ file អាចផ្លាស់ប្តូរអាស្រ័យលើ "ទម្រង់" របស់អ្នក)។ ជ្រើសរើស "ផ្ទុកប៊ីតស្ទ្រីម files" នៅក្រោមផ្ទាំង "ជម្រើស" ហើយរកមើល ".bit" file យើងបានបង្កើតរួចហើយចុច "យល់ព្រម" ដើម្បីបង្កើតការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអង្គចងចាំ file.

សរសេរកម្មវិធី QSPI Flash ដោយប្រើ Vivado

A .bin ឬ .mes file តើត្រូវការសម្រាប់ការសរសេរកម្មវិធី Mimas A? ភ្លើង Flash QSPI របស់ Mini ។

ជំហានទី 1៖ បើកគម្រោង Vivado ហើយបើកគោលដៅដោយចុចលើ "Open Target" នៅក្នុង "Open Hardware Manager" នៅក្នុងផ្នែក "Program and Debug" នៃ Flow Navigator window។ ជ្រើសរើស "ភ្ជាប់ដោយស្វ័យប្រវត្តិ" ។

ជំហានទី 2៖ ប្រសិនបើឧបករណ៍ត្រូវបានរកឃើញដោយជោគជ័យ វានឹងត្រូវបានបង្ហាញដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ ដើម្បីបន្ថែមឧបករណ៍អង្គចងចាំការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ ចុចកណ្ដុរស្ដាំលើឧបករណ៍គោលដៅ “xc7a35t_0” ហើយជ្រើសរើស “បន្ថែមឧបករណ៍អង្គចងចាំការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ” ដូចបានបង្ហាញខាងក្រោម។

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

ជំហានទី 3៖ ជ្រើសរើសឧបករណ៍អង្គចងចាំ “mt25ql128-spi-x1_x2_x4 (ដែលស្មើនឹង n25q128-3.3vspi-x1_x2_x4)” បន្ទាប់មកចុចយល់ព្រម។

ជំហានទី 4៖ បន្ទាប់ពីបញ្ចប់ជំហានទី 3 ប្រអប់ខាងក្រោមនឹងបើក។ ចុចយល់ព្រម។

ជំហានទី 5៖ រុករកទៅ .bin ដែលកំពុងដំណើរការ file ឬ .mes file (មួយណាអាចអនុវត្តបាន) ហើយចុច OK ទៅកាន់កម្មវិធីដូចបានបង្ហាញខាងក្រោម។ ប្រសិនបើការសរសេរកម្មវិធីបានជោគជ័យ សារបញ្ជាក់នឹងត្រូវបានបង្ហាញ។

ការសរសេរកម្មវិធី FPGA ដោយប្រើ Vivado
Mimas A7 Mini -Artix-7 FPGA Development Board មានលក្ខណៈពិសេសនៅលើយន្តហោះ JTAG ឧបករណ៍ភ្ជាប់ដែលសម្របសម្រួលការសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញយ៉ាងងាយស្រួលនៃ SRAM និងនៅលើ SPI flash តាមរយៈ JTAG អ្នកសរសេរកម្មវិធីដូចជា "Xilinx Platform cable USB" ។ ជំហានខាងក្រោមបង្ហាញពីរបៀបរៀបចំកម្មវិធី FPGA នៅលើ Mimas A7 Mini ដោយប្រើ JTAG.

ជំហានទី 1៖ ដោយប្រើ JTAG ខ្សែ, ភ្ជាប់ខ្សែ USB platform Xilinx ទៅ Mimas A7 Mini ហើយបើកវាឡើង។
ជំហានទី 2៖ បើកគម្រោង Vivado ហើយបើកគោលដៅដោយចុចលើ "Open Target" នៅក្នុង "Open Hardware Manager" នៅក្នុងផ្នែក "Program and Debug" នៃ Flow Navigator window។ ជ្រើសរើស "ភ្ជាប់ដោយស្វ័យប្រវត្តិ" ។

ជំហានទី 3៖ ប្រសិនបើឧបករណ៍ត្រូវបានរកឃើញដោយជោគជ័យ ដើម្បីសរសេរកម្មវិធីឧបករណ៍ ចុចខាងស្តាំលើឧបករណ៍គោលដៅ “xc7a35t_0” ហើយជ្រើសរើស “ឧបករណ៍កម្មវិធី” ដូចបានបង្ហាញខាងក្រោម។

ជំហានទី 4៖ នៅក្នុងបង្អួចប្រអប់ដែលបើកឡើង Vivado ជ្រើសរើសស្ទ្រីមប៊ីតត្រឹមត្រូវដោយស្វ័យប្រវត្តិ file ប្រសិនបើការរចនាត្រូវបានសំយោគ និងអនុវត្ត ហើយប្រសិនបើ bitstream ត្រូវបានបង្កើតដោយជោគជ័យ។ ប្រសិនបើចាំបាច់ រកមើល bitstream ដែលត្រូវការកម្មវិធី FPGA ។ ជាចុងក្រោយចុចលើ "កម្មវិធី" ។

ការសរសេរកម្មវិធី Mimas A7 Mini ដោយប្រើ Tenagra 

សម្រាប់ជំហានអំពីរបៀបបង្កើតកម្មវិធី Mimas A? មីនីដោយប្រើ Tenagra សូមមើលការចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងកម្មវិធីគ្រប់គ្រងប្រព័ន្ធ Tenagra FPGA (https://numato.com/kb/getting-started-with-tenagra-fpga­systemmanagement-software/) អត្ថបទ។

• ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងអស់ត្រូវបានចាត់ទុកថាជានាមករណ៍។ Numato Systems Pvt Ltd រក្សាសិទ្ធិក្នុងការកែប្រែផលិតផលដោយគ្មានការជូនដំណឹងជាមុន។

វិមាត្ររូបវិទ្យា

ឧបសគ្គ Vivado XDC
ឧបសគ្គ Mimas A7 Mini XDC សម្រាប់ Vivado (https://numato.com/download/mimas-a7-mini-xdc­constraints/)

គណិតវិទ្យា
កំណែ 2.0៖ Mimas A7 Mini Schematics (https://numato.com/help/wp­content/uploads/2019/07/mimasa?_mini_board_Sch.pdf)

កំណែ 5.0៖ Mimas A7 Mini Schematics (https://numato.com/help/wp­contenUuploads/2023/07/mimas-a7-mini-board_V5.0_Sch.pdf)

Mimas A7 Mini GPIO ឯកសារយោងងាយស្រួល

• កំណែ 2.0៖ Mimas A7 Mini GPIO ឯកសារយោងងាយស្រួល (https://numato.com/help/wp­contenUuploads/2019/05/MimasA7MiniGPIOEasyReference.pdf)
• កំណែ 4.0៖ Mimas A7 Mini GPIO ឯកសារយោងងាយស្រួល (https://numato.com/help/wp­contenUuploads/2019/05/MimasA7MiniGPIOEasyReferenceV4.0.pdf)
• មគ្គុទ្ទេសក៍ជំនួយ ដំណើរការដោយ Documenter (https://documentor.in/?utm_source=plugin&utm_medium=footer&utm_campaign=powered-by)

ឯកសារ/ធនធាន

ក្រុមប្រឹក្សាអភិវឌ្ឍន៍ Numato Lab Mimas A7 Mini FPGA [pdf] សេចក្តីណែនាំ ក្រុមប្រឹក្សាអភិវឌ្ឍន៍ Mimas A7 Mini FPGA ក្រុមប្រឹក្សាអភិវឌ្ឍន៍ Mini FPGA ក្រុមប្រឹក្សាអភិវឌ្ឍន៍ ក្រុមប្រឹក្សាភិបាល

ឯកសារយោង

• សៀវភៅណែនាំអ្នកប្រើប្រាស់