【国产FPGA 正点原子DFPGL22G开发板】一、 开箱、硬件方案、FPGA芯片对比、逻辑开发

yyliu

【国产FPGA 正点原子DFPGL22G开发板】一、 开箱、硬件方案、FPGA芯片对比、逻辑开发 [复制链接]

 

声明：

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0.说明

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有幸参加由紫光同创、正点原子和EEWORLD共同举办的“国产FPGA 正点原子DFPGL22G开发板”测评活动，计划共出八期测评报告，前几期主要介绍DFPGL22G开发板的硬件资源、资料使用、紫光FPGA开发流程并介绍一些案例；后几期主要以实战为主，综合多个模块以加强对紫光FPGA芯片和开发板的使用。

活动链接：https://bbs.eeworld.com.cn/elecplay/content/12f82f96

 

 

1.开箱

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收到开发板，主要物品包括：

1.开发板1块

2.12V电源适配器

3.正点原子JTAG下载套件

4.TYPE-C数据线

5.网线

6.无线遥控器

开发板呈黑色，两侧排针引出了多个FPGA IO。其中，部分IO可以通过跳帽选择3.3V点平和1.8V电平。详细资源介绍见下一节。

正点原子针对该开发板，提供了完整的配套资料，包括文档、程序和教学视频。链接如下：

出厂综合硬件测试源码、实例源码、学习参考资料和工具等

资料链接A盘： https://pan.baidu.com/s/1ry_MrpP14sKKCGLh7d9t-w 提取码：p9re
FPGA开发软件Pango Design Suite和仿真软件Modelsim：
资料链接B盘： https://pan.baidu.com/s/1DFHdpA8PLPm9FTdrhIWnHg 提取码：h8gv

 

2 开发板资源和硬件方案

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FPGL22G开发板硬件资源见下图，其中设计比较巧妙的地方有：

1.有3种供电方式，5V跳帽供电、USB TYPE-C供电以及电源适配器供电；

2.预留BOOT MODE，可以自定义启动模式；这种设计方式多见于同一BIOS根据BOARD ID适配不同的主板，增强了适配能力；

3.跳帽（位号P6）可选IO排针的输出电平，1.8V或3.3V；

4.支持正点原子的OV5640、OV7725摄像头，大家可以自行购买选配；

......

 

理解开发板的硬件方案：

在引脚约束和逻辑开发过程中，我们需要经常查阅原理图，以确认紫光FPGA的IO资源连到什么地方。读者可以根据正点原子提供的原理图，自行绘制主芯片及其外围电路的原理框图，以加深对该开发板的硬件方案理解。为节约篇幅本帖不再给出。

 

3 FPGA芯片对比

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目前主流的FPGA芯片还是ALTERA（现属于INTEL）和XILINX（现属于AMD），两者的占据了90%以上的市场份额。目前ALTERA和XILINX主要还是走的高端路线，其片上资源和IP核资源非常丰富。对于中低端的FPGA，国内也出现了不少替代厂商。

	紫光同创	高云	莱迪思	安路
常见产品系列	COMPACT	小蜜蜂家族	ECP5	SALSWIFT
常见产品	PGC1KG	GW1N	LFE5UM-25	SF1S60VG81

其中，紫光同创的FPGA生态较为良好，一方面表现为：官网可以获得详细的开发文档等资料，产品系列分类和资源介绍较为清晰，设计者能够快速获得需要的信息；

另一方面，紫光的PDS开发软件较为好用，后面也会谈到其不足，希望能够有所改进；

再者，紫光能够推出大学生相关的创新大赛，为其增加了大量的活跃用户。

 

正点原子的DFPGL22G开发板，使用紫光FPGA的主芯片型号为：Logos系列的PGL22G，其资源如下。大家在做硬件设计时，需要根据产品需求，合理的选择主芯片型号，前提是要理解该器件片上资源的含义。

 

  4 逻辑开发流程

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逻辑开发主要是针对设计目标，利用FPGA芯片厂家提供的开发工具，设计RTL级代码。不同平台的软件开发流程有所不同，如ALTERA、XILINX和紫光的开发流程都是不一样的，在不涉及IP硬核和软核的情况下，不同平台的RTL级代码基本是相同的。

针对紫光的PDS软件，大家安装完成后，可以点击红框所示，有官方提供的例程，大家可以直接编译，能够快速熟悉开发流程：

 

 

 下图所示：

1展示了verilog代码的调用情况

2展示了常见的开发流程，编译、综合、布局、布线等；

3展示了生成位流文件后的资源占用情况，在FPGA资源比较紧张的情况下，大家可以优化代码，看资源占用是否减少；

4资源占用总体情况以及代码展示区域

下图所示，红框区域有紫光常见的帮助文档，能够让我们快速了解PDS软件的使用，以及下载、分配IO，在线DEBUG等等。

紫光PDS软件的使用，可以学习正点原子推出的配套教学视频，也可以学习紫光的官方文档。本帖不再一一重复。

yyliu

大家有什么想说的，畅所欲言吧

sky1061341173

不错，学习中。

sky1061341173

虽然目前还没怎么看明白，自学中，不过感觉楼主分享的可以先收藏起来，后面再看看。

lugl4313820

没有中奖，准备自己买个开发板学习一下，有什么推荐的？

yyliu

lugl4313820 发表于 2023-1-2 21:39 没有中奖，准备自己买个开发板学习一下，有什么推荐的？

分两方面说：

如果你的项目需要用到哪个平台，你就买那个平台学习，然后做项目最好；

如果你单纯买来学习入门，可以选择国产的，资料比较全的，比较便宜。像一些基础的资源国产FPGA也都是有的。

不同厂家的FPGA开发流程有一些差异，IP核调用有一些差异，其他大差不差

lugl4313820

yyliu 发表于 2023-1-3 18:26

上闲鱼看了一下，国产的也不便宜呀，看来学习成本还是有这么高。

piazini

不错，学习中。