本土入门FPGA的新选择—Pangomicro PGL12G FPGA评测(硬件篇)

2020-06-11 09:34:34 来源:ALINX 作者:ALINX 阅读:6735
   
上一次我们了解了由创龙科技带来的赛灵思的ZYNQ,本次期Jaya带来一块适合小白入门FPGA的开发板,由黑金携紫光同创带来的Logos 系列的FPGA 开发平台——PGL12G。

上一次我们了解了由创龙科技带来的赛灵思的ZYNQ,本次期Jaya带来一块适合小白入门FPGA的开发板,由黑金携紫光同创带来的Logos 系列的FPGA 开发平台——PGL12G。

 以往来说,只要一提到FPGA大家的脑海种可能就出现那几家,Xilinx, Altera还有一家大家听的少一点的Lattice。赛灵思是FPGA的业界大佬这个就不解释,Altera 目前也许不应该叫Altera应该叫Intel了,你看的没错,就是那个生产CPU的大厂,什么i5什么i7的挤牙膏大厂的英特尔,Altera 于2015年被Intel以167亿美元收购。再就是Lattice,莱迪思的芯片知名度可能没有前两个老大哥名声大,但是莱迪思的FPGA,在接口上,小型化等领域有着独到的见解。正是因为独到的见解,使得莱迪思的FPGA 在不同的领域上拥有者其他厂商无法替代的应用。


OK,到这里我们的今天的主角深圳市的紫光同创电子有限公司上线了,紫光同创电子有限公司是紫光国微旗下公司,专业从事可编程逻辑器件(FPGA、CPLD等)研发与生产销售,是中国国产FPGA领导厂商,致力于为客户提供完善的、具有自主知识产权的可编程逻辑器件平台和系统解决方案。今天带来的开发板就是由黑金携紫光同创集团,为我们设计的PGL12G开发验证板。


说实话,刚开始的时候还是有点打鼓的,毕竟小编不是科班出身,对于FPGA也只能说是门外汉,也不是专门做FPGA开发的,一个全新的FPGA,一个全新开发平台,一个全新的综合工具。UP只是个玩家啊,不是专业的啊。额,冷静了一下,尽管UP只是个玩家,不过UP作为玩过ZYNQ,MAX10,CycloneV等FPGA平台的过来人,来为大家尝尝螃蟹,帮小白试试水的深浅,应该还算是再合适不过的吧。


OK,先扯到这里,我们还是老规矩,先了解下我们今天的演员,几斤几两我们们还是要拉出来溜溜看的,先来硬件上宏观了解。先开始板卡的整体的框架图:

就板卡上的功能来说,我们基本上已经可以看见了大部分的功能都是我们所熟悉的,一般的小白入门无非都是从这模块开始的。来,我们来仔细看下板卡的资源。


拿到一块新的FPGA开发板,我们最好奇的肯定是这个板卡所使用的FPGA芯片到底是何方神圣,有多少逻辑资源,又有多高的性能呢?我们来先了解下紫光同创电子有限公司的PGL12GF FPGA的基本信息。芯片图片如下图:

这个FPGA的完整料号是PGL12G6CFBG256,属于紫光同创公司的 Logos 系列产品,速度等级为-6,温度等级为商业级 C。此型号为 FBG256封装,256 个引脚。Logos 系列 FPGA 命名规则如图所示。明明规则如下图:

  对于一颗FPGA来收我们最关注的可能不是封装,不是FPGA的厂商,而是一个FPGA的逻辑资源,而我们PGL12G评估板上是所使用的PGL12G这颗FPGA芯片,有9856个LUT5,以及39424 bits的RAM,30个18K的DRAM,4个PLL。详细的说明如下图:

 一块开发板最基础的部分就是电源,我们来看看这块开发板,所用的供电方案。开发板的电源输入电压为+5V,板上有三路电源,其中2路电源使用的是DC/DC 电源芯片MP1482,把+5V 电压转化成+3.3V 和+1.1V 电源。其中的+3.3V给外设及 FPGA 的 BANK 电压供电,+1.1V给FPGA 的内核供电。还有一路LDO线性稳压器的电源,把+5V 电压转化成+2.5V 电源,用于提供可变的 BANK电压电源。原理图如下:

在板卡上的电路部分如下图:被动器件的用料还是不错的,不过对比其他大厂的电源要求来说,PGL12GFBG256这颗国产的FPGA对电源要求似乎不像大佬的要求那么高,不过这可能是好事,对电源的要求不高,表明FPGA的开发设计成本会降低,不过这也可能不是好事,对于电压敏感的部分,如果电源的瞬态响应,纹波等参数要求高的部分来说,电源要求不够高,简直就是灾难。

然后是小白入门的第一个代码GPIO操作,GPIO的功能包括4个LED,5个按键,其中PROG是FPGA的复位按键。如下图:

  既然是FPGA,那么我们就肯定需要下载器,下载器呢,黑金有为我们提供JTAG接口,如下图,也为我们配备了调试需要用的SUB CABLE通过10PIN的牛角座接口来连接。

将板子和调试器USB CABLE连接,如果下图,牛角座自带防呆接口,不用担心插反,插反的话,不破坏接口的情况下是没办法插入的。

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