BeagleBone и Raspberry Pi получают надстройки FPGA

На выставке Maker Faire в Нью-Йорке компания ValentFX продемонстрировала две платы FPGA с открытым исходным кодом, которые сочетаются с SBC BeagleBone и Raspberry Pi, а также представила BBot, робота для подачи напитков на основе BeagleBone, построенного с более ранней версией платы FPGA. Дополнительные платы FPGA используют FPGA Xilinx Spartan 6 LX9, предлагают расширение Arduino и PMOD и поддерживаются кодом Linux с открытым исходным кодом для двух ARM SBC.

На прошлогодней выставке Maker Faire в Нью-Йорке ValentFX представила свою первую плату Logi, тогда еще альфа-стадию Logi-Mark1, которая имеет расширение Arduino Shield и поддерживает интеграцию с SBC BeagleBone и Raspberry Pi. В минувшие выходные на выставке Maker Faire New York 2013 компания продемонстрировала полностью запеченную Mark1 и представила две платы следующего поколения:Logi-Bone для BeagleBone Black и Logi-Pi для Raspberry Pi. ValentFX также продемонстрировал эталонный дизайн робота BBot, основанный на Logi-Mark1 (см. Ниже).

Ни одна из плат еще не доступна для продажи, но схемы, руководства и код для все еще разрабатываемых проектов опубликованы. На ярмарке основатель ValentFX Майкл Джонс сказал LinuxGizmos, что они разговаривают с дистрибьюторами и рассматривают возможность запуска кампании на Kickstarter через несколько месяцев.

Открытый исходный код был опубликован для патча Logi-Kernel Linux и программы Logi Loader Linux, которая взаимодействует с платами BeagleBone и Pi и платами Logi. Также существует программа appstore, аналогичным образом оптимизированная для каждого ARM SBC, что позволяет легко загружать приложения. Кроме того, стал доступен код HDL (язык описания оборудования) для ПЛИС Xilinx Spartan 6 LX9, а также руководства по началу работы с программированием на HDL.

Семейство Spartan-6 находится в нижнем конце семейства программируемых вентильных матриц (ПЛИС) Xilinx. Напротив, собственная гибридная система на кристалле ARM / FPGA Zynq от Xilinx, которая появилась во многих модулях и платах с поддержкой Linux, таких как Parallella и Avnet ZedBoard, использует более мощный Artix-7. Zynq также предоставляет двухъядерные процессоры Cortex-A9 ARM, и, как и аналогичный Altera Cyclone V на базе Cortex-A9, входящий в комплект разработчика Arrow Sockit, предлагает высокоскоростное соединение AXI4 между подсистемами ARM и FPGA.>

Джонс признает, что соединения GPMC и I2C между платами Logi и их аналогами на ARM намного медленнее. Кроме того, совместимые платы ARM предлагают более медленные процессоры Cortex-A8 с SoC Cortex-A8 TI Sitara AM3359 с тактовой частотой 1 ГГц на BeagleBone Black и процессором ARM11 Broadcom BCM2835 с тактовой частотой 700 МГц на Raspberry Pi. Logi-Bone также может подключаться к оригинальному BeagleBone White, но не оптимизирован для этого.

Хотя Zynq позволяет Linux в некоторой степени управлять FPGA, и это намного проще, чем взлом FPGA через HDL, по словам Джонс, разрабатывать для него намного сложнее, чем для плат Logi. Хотя цены еще не объявлены, платы Logi также будут менее дорогими, чем платы на базе Zynq, говорит он, особенно если у вас уже есть BeagleBone или Raspberry Pi.

Приложения, уже разработанные ValentFX, включают майнер биткойнов, приложение машинного зрения, а также контроллеры автономных транспортных средств и робототехники. Еще одно возможное применение - SDR (программно-конфигурируемая радиосвязь), - говорит Джонс.

Предоставляются драйверы для программирования и связи с ПЛИС из среды ARM Linux. Утверждается, что API-интерфейсы и оболочки обеспечивают легкий доступ к настраиваемой аппаратной периферии FPGA с помощью поперечной шины. Разработчики могут использовать C / C ++, а также Python.

Logi-Bone и Logi-Pi очень похожи, обе модели имеют 256 МБ ОЗУ. Основное различие заключается в их коде, оптимизированном для платы, и их взаимосвязи с подсистемой FPGA. Оба используют сигналы I2C и SPI для связи между платами, но Logi-Bone также сильно зависит от GPMC. Вместо этого Logi-Pi предлагает дополнительные соединения UART и GPIO / PRGM.

Шилды Arduino могут быть подключены через общий интерфейс Arduino x1, который, как утверждается, совместим с более чем 200 шилдами, совместимыми с Arduino Due. Предусмотрена возможность совместного использования некоторых сигналов, используемых для соединения систем FPGA и ARM напрямую с заголовком Arduino.

Кроме того, через четыре порта расширения Digilant PMOD можно подключить до 59 периферийных устройств, совместимых с PMOD. ValentFX уже разработал два PMOD-совместимых модуля, оптимизированных для устройства:модуль Logi-Cam и модуль Logi-Edu.

Дисплеи поддерживаются через 10 пар LVDS с настройкой длины, а хранение осуществляется через порт SATA. Также поставляются кнопки и DIP-переключатели. Около 32 сигналов ввода-вывода ПЛИС доступны через порты расширения Arduino и PMOD.

Подробнее:BeagleBone и Raspberry Pi получают надстройки FPGA