PYNQ Board:полное руководство по использованию устройства

Существует множество способов создания программируемых и увлекательных электронных проектов. Например, вы можете использовать более популярные платы Arduino или Raspberry Pi. Но если вы ищете более простой способ для платформ Xilinx, вам нужна плата PYNQ.

По правде говоря, плата PYNQ может открыть различные возможности для программирования при создании электронных проектов.

Как работает доска? В этой статье вы узнаете, что такое доска PYNQ, как ее использовать, что с ней можно делать и многое другое.

Начнем!

Что такое доска PYNQ?

PYNQ-Z1

Платы PYNQ — это платы для разработки, использующие программу PYNQ. PYNQ — это проект, разработанный Xilinx, который работает с платформами Xilinx. Кроме того, дизайнерам довольно легко использовать эти платформы.

Кроме того, Python и его библиотеки являются основными языками программирования для плат PYNQ. Таким образом, дизайнеры могут воспользоваться этим преимуществом для создания уникальных проектов.

PYNQ-Z1

Конструкция PYNQ-Z1 совместима с платформой PYNQ. И вы можете разработать SoC платы с помощью Python.

Кроме того, дизайн платы аналогичен Xilinx Zynq-7000 SoC. А дизайн сочетает в себе программируемость FPGA с мощным двухъядерным процессором.

PYNQ-Z2

С другой стороны, PYNQ-Z2 — это плата для разработки на основе FPGA, основанная на ZYNQ XC7Z020. Кроме того, его поддержка PYNQ позволяет программистам встраиваемых систем без ограничений исследовать SoC Xilinx ZYNQ.

PYNQ-ZU

PYNQ-ZU также имеет конструкции, интенсивно поддерживающие PYNQ. Но его дизайн вращается вокруг Xilinx Zynq Ultrascale+. Кроме того, плата имеет несколько функций и интерфейсов расширения, позволяющих использовать ее с другими отладочными платами.

Возможности платы PYNQ-Z1

PYNQ-Z1 — это современная платформа для разработки SoC, мощная и простая в программировании. Кроме того, аппаратное и программное обеспечение платы предлагает исключительные функции, которые делают эту плату привлекательной для дизайнеров, программистов встраиваемых систем и т. д.

Что касается аппаратного обеспечения, PYNQ-ZI имеет порты Pmod, вход / выход HDMI, аудиовыход, встроенный ввод-вывод, функции подключения (USB и Ethernet) и разъемы Arduino. Интересно, что все эти функции делают PYNQ-Z1 настраиваемым и невероятно универсальным.

Кроме того, плата идеально подходит для таких приложений, как Интернет вещей, встроенное ускорение вычислений, компьютерное зрение, шифрование и промышленный контроль.

Программное обеспечение PYNQ-Z1 также имеет довольно впечатляющие функции. Например, он использует платформу с открытым исходным кодом PYNQ.

Также вы можете установить загрузочный образ PYNQ-Z1 с карты microSD. Кроме того, его можно бесплатно загрузить и легко скопировать на SD-карту. Кроме того, вы можете купить SD-карту с уже загруженным загрузочным образом.

Кроме того, дизайнеры могут использовать инструменты Xilinx Vivando Design Suite для добавления новых аппаратных библиотек, что является бесплатным.

Как использовать PYNQ?

Хорошая новость заключается в том, что это довольно легко. Но сначала вам нужно настроить доску.

Что вам нужно

Вещи, которые вам нужно получить, прежде чем вы сможете использовать PYNQ, включают:

• Плата PYNQ-Z1
• Карта Micro-SD (пустая или с предварительно загруженным изображением)
• Компьютер с поддерживаемым браузером.
• Кабель микро-USB
• Кабель Ethernet

Настройка карты Micro-SD

Карта Micro-SD

Вы можете приобрести предварительно загруженную SD-карту в различных интернет-магазинах. Но если у вас есть пустая SD-карта, выполните следующие действия:

1. Сначала загрузите загрузочный образ PYNQ-Z1 здесь.
2. Затем извлеките содержимое заархивированного файла.
3. Затем запишите образ на SD-карту. (мы рекомендуем использовать не менее 8 ГБ).

Вот и все. Теперь у вас есть образ PYNQ, готовый к загрузке.

Как настроить доску

Вы можете легко настроить плату PYNQ-Z1, выполнив шесть следующих шагов:

1. Во-первых, настройте плату на загрузку с SD-карты, установив загрузочную перемычку на два верхних контакта JP4. В результате перемычка загрузки будет установлена ​​в положение SD.
2. Затем подайте питание на плату с помощью USB-кабеля или регулятора мощности 12 В. Чтобы использовать USB, установите перемычку питания на два верхних контакта. Для регулятора 12 В можно установить перемычку в положение REG.
3. Затем вставьте загруженную SD-карту. Слот для SD-карты находится под платой.

Слот для SD-карты PYNQ

<старт ="4">

Используйте USB-кабель для подключения компьютера к плате PYNQ-Z1 (USB-порт — это порт PROG UART).

USB-порт PYNQ-Z1

<старт ="5">

Затем подключите кабель Ethernet. Мы рассмотрим это подробнее позже.

Наконец включите PYNQ-Z1. Если вы не знаете, как это сделать, ознакомьтесь с приведенными ниже инструкциями.

Настройка Ethernet

Существует два способа подключения платы к Ethernet. Вы можете использовать либо сетевой маршрутизатор, либо компьютер.

Примечание. Мы рекомендуем подключаться к сетевому маршрутизатору, чтобы обновлять доску и получать последние пакеты.

Подключение к сетевому маршрутизатору

Сетевой маршрутизатор

Если вы используете эту опцию, ваша плата получит IP-адрес. Однако у вас должно быть разрешение на подключение к этой сети. В противном случае вы столкнетесь с некоторыми проблемами с сетью.

Вот как подключиться к сетевому маршрутизатору или сети DHCP:

1. Сначала подключите PYNQ-Z1 к маршрутизатору или коммутатору с помощью кабеля Ethernet.
2. Затем убедитесь, что вы подключили свой компьютер к тому же маршрутизатору или переключились через Wi-Fi или Ethernet.
3. Затем перейдите по следующему веб-адресу:http://pynq:9090/, чтобы подключиться к Jupyter Notebooks.

Совет:вы можете изменить имя хоста или настроить параметры прокси-сервера. Но это не обязательно.

Подключение к компьютеру

Подключение к порту Ethernet

Для этой опции необходим порт Ethernet на вашем компьютере. Кроме того, вам потребуется разрешение на изменение интерфейса вашей сети.

Подключение к компьютеру позволит вам напрямую использовать PYNQ. Но у вас не будет доступа в Интернет, а значит, никаких обновлений и новых пакетов.

Вот как это сделать:

1. Установите статический IP-адрес для вашего компьютера.
2. Затем с помощью кабеля Ethernet подключите доску к компьютеру.
3. После этого перейдите по следующему адресу:http://192.168.2.99:9090/, чтобы подключиться к Jupyter Notebooks.

Совет:с помощью этой опции вы можете предоставить доске доступ в Интернет. Но вам необходимо соединить Ethernet-соединение вашей платы с Интернетом компьютера.

Как включить PYNQ-Z1

Сначала нажмите выключатель питания и проверьте, горит ли красный светодиод. Если он загорается сразу, то на плату подается питание. Затем подождите несколько секунд, пока не загорится зеленый или желтый индикатор, подтверждающий, что устройство Zynq работает.

Затем подождите, пока два синих светодиода замигают и погаснут, а четыре зелено-желтых светодиода загорятся. После этого ваша система готова к использованию.

Светодиодные индикаторы

Как подключиться к Jupyter Notebook

Ваш режим подключения определяет, как вы будете подключаться к Jupyter Notebooks. После посещения вышеуказанного адреса в веб-браузере вы должны увидеть страницу входа. Имя пользователя и пароль:Xilinx.

Кроме того, изменение имени хоста или статического IP-адреса будет означать изменение веб-адреса, который вы посещаете для доступа к блокнотам Jupyter.

PYNQ против ZYNQ

Система ZYNQ

ZYNQ объединяет программируемое аппаратное обеспечение FPGA и программное обеспечение процессора на базе ARM в одном SoC. PYNQ также имеет дизайн, основанный на ZYNQ, но включает возможность программирования с помощью Python и его библиотек.

Как доставляется PYNQ для досок ZYNQ?

Есть два способа доставки PYNQ на платы ZYNQ. Во-первых, вы можете использовать загрузочный образ Linux с пакетом Python PYNQ. Или вы можете использовать пакет Python, предназначенный для хост-компьютеров, таких как AWS-F1.

Примеры проектов

Вот несколько примеров проектов PYNQ-Z1:

• Компьютерное зрение Xilinx PYNQ
• БОТ PYNQ
• Репозиторий PYNQ
• Глубокое обучение (PYNQ)
• Сеть (PYNQ)

ПЛИС PYNQ

PYNQ позволяет разработчикам и программистам встраиваемых систем использовать FPGA в ноутбуках Python и Jupyter.

Округление

Платы PYNQ сильно отличаются от других доступных плат для разработки. Они предлагают отличные аппаратные и программные функции и могут выполнять сложные задачи и приложения, такие как глубокое обучение и компьютерное зрение.

Компьютерное зрение

Он также использует интуитивно понятный язык программирования Python и упрощает программирование и создание увлекательных проектов.

Итак, что вы думаете об использовании плат PYNQ? Вам нужна помощь с его получением? Свяжитесь с нами.