Début de la programmation FPGA avec la carte MAX1000 et VHDPlus
Êtes-vous prêt à maîtriser la programmation FPGA ? Avec cet ensemble, vous plongerez dans le monde des FPGA (Field-Programmable Gate Arrays), un circuit intégré configurable qui peut être programmé après la fabrication. Donnez vie à vos idées dès maintenant, des projets simples aux systèmes de microcontrôleurs complets !
Le MAX1000 est une carte de développement FPGA compacte et puissante dotée de fonctionnalités telles que la mémoire, les LED utilisateur, les boutons-poussoirs et les ports d'E/S flexibles. C'est le point de départ idéal pour tous ceux qui souhaitent en savoir plus sur les FPGA et les langages de description matérielle (HDL).
Avec le livre ci-joint « FPGA Programming and Hardware Essentials », vous vous familiariserez avec le langage de programmation VHDPlus, une version plus simple de VHDL. Vous travaillerez sur des projets pratiques à l'aide du MAX1000, vous aidant ainsi à acquérir les compétences et la confiance nécessaires pour libérer votre créativité.
Projets dans le livre
Décodeur d'affichage BCD vers 7 segments piloté par Arduino
Utilisez un Arduino Uno R4 pour fournir des données BCD au décodeur, en comptant de 0 à 9 avec un délai d'une seconde
Compteur d'événements multiplexé à 4 chiffres
Créez un compteur d'événements qui affiche le nombre total sur un écran à quatre chiffres, en incrémentant à chaque pression sur un bouton
Forme d'onde PWM avec cycle de service fixe
Générer une forme d'onde PWM à 1 kHz avec un rapport cyclique fixe de 50%
Mesure de distance par ultrasons
Mesurez les distances à l'aide d'un capteur à ultrasons, affichant les résultats sur une LED à 4 chiffres et 7 segments
Serrure électronique
Créez une serrure électronique simple à l'aide de portes logiques combinatoires avec des boutons-poussoirs et une sortie LED
Capteur de température
Surveillez la température ambiante avec un capteur TMP36 et affichez les valeurs sur une LED à 7 segments
Carte de développement FPGA MAX1000
Le MAX1000 est une carte IoT/Maker personnalisable prête à être évaluée, développée et/ou utilisée dans un produit. Il est construit autour du FPGA Intel MAX10, qui est le premier dispositif logique programmable (PLD) monopuce et non volatile du secteur à intégrer l'ensemble optimal de composants système.
Les utilisateurs peuvent désormais exploiter la puissance d'une formidable reconfigurabilité associée à un système FPGA hautes performances et basse consommation. Fournissant des images doubles stockées en interne avec auto-configuration, des fonctionnalités complètes de protection de la conception, des CAN intégrés et du matériel pour implémenter l'IP du microcontrôleur 32 bits Nios II, les appareils MAX10 constituent une solution idéale pour la gestion de systèmes, le pontage de protocoles, les plans de contrôle de communication, l'industrie, applications automobiles et grand public.
Le MAX1000 est équipé d'un Arrow USB Programmer2, d'une SDRAM, d'une mémoire flash, d'un capteur accéléromètre et de connecteurs PMOD/Arduino MKR, ce qui en fait une solution plug and play complète sans aucun coût supplémentaire.
Spécifications
MAX 10
8 kLE
- Flash
Double intérieur
- ADC
8x 12 bits
- Plage de température
0~85°C
- Approvisionnement
USB/broches
SDRAM
8 Mo
MEMS 3 axes
LIS3DH
Programmeur USB
à bord
Oscillateur MEMS
12 MHz
Interrupteur/LED
2x / 8x
Contenu de l'offre groupée
Livre : FPGA Programming and Hardware Essentials (prix normal : 40 €)
Carte de développement FPGA MAX1000 (prix normal : 45 €)
Téléchargements
Software
Kick off with the MAX1000 and VHDPlus
Ready to Master FPGA Programming? In this guide, we’re diving into the world of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) – a configurable integrated circuit that can be programmed after manufacturing. Imagine bringing your ideas to life, from simple projects to complete microcontroller systems!
Meet the MAX1000: a compact and budget-friendly FPGA development board packed with features like memory, user LEDs, push-buttons, and flexible I/O ports. It’s the ideal starting point for anyone wanting to learn about FPGAs and Hardware Description Languages (HDLs).
In this book, you’ll get hands-on with the VHDPlus programming language – a simpler version of VHDL. We’ll work on practical projects using the MAX1000, helping you gain the skills and confidence to unleash your creativity.
Get ready for an exciting journey! You’ll explore a variety of projects that highlight the true power of FPGAs. Let’s turn your ideas into reality and embark on your FPGA adventure – your journey starts now!
Exciting Projects You’ll Find in This Book
Arduino-Driven BCD to 7-Segment Display Decoder
Use an Arduino Uno R4 to supply BCD data to the decoder, counting from 0 to 9 with a one-second delay
Multiplexed 4-Digit Event Counter
Create an event counter that displays the total count on a 4-digit display, incrementing with each button press
PWM Waveform with Fixed Duty Cycle
Generate a PWM waveform at 1 kHz with a fixed duty cycle of 50%
Ultrasonic Distance Measurement
Measure distances using an ultrasonic sensor, displaying the results on a 4-digit 7-segment LED
Electronic Lock
Build a simple electronic lock using combinational logic gates with push buttons and an LED output
Temperature Sensor
Monitor ambient temperature with a TMP36 sensor and display the readings on a 7-segment LED
Téléchargements
Software
The FRDM-MCXN947 is a compact and versatile development board designed for rapid prototyping with MCX N94 and N54 microcontrollers. It features industry-standard headers for easy access to the MCU's I/Os, integrated open-standard serial interfaces, external flash memory, and an onboard MCU-Link debugger.
Spécifications
Microcontroller
MCX-N947 Dual Arm Cortex-M33 cores @ 150 MHz each with optimized performance efficiency, up to 2 MB dual-bank flash with optional full ECC RAM, External flash
Accelerators: Neural Processing Unit, PowerQuad, Smart DMA, etc.
Memory Expansion
*DNP Micro SD card socket
Connectivity
Ethernet Phy and connector
HS USB-C connectors
SPI/I²C/UART connector (PMOD/mikroBUS, DNP)
WiFi connector (PMOD/mikroBUS, DNP)
CAN-FD transceiver
Debug
On-board MCU-Link debugger with CMSIS-DAP
JTAG/SWD connector
Sensor
P3T1755 I³C/I²C Temp Sensor, Touch Pad
Expansion Options
Arduino Header (with FRDM expansion rows)
FRDM Header
FlexIO/LCD Header
SmartDMA/Camera Header
Pmod *DNP
mikroBUS
User Interface
RGB user LED, plus Reset, ISP, Wakeup buttons
Inclus
1x FRDM-MCXN947 Development Board
1x USB-C Cable
1x Quick Start Guide
Téléchargements
Datasheet
Block diagram
For Speed, Area, Power, and Reliability
This book teaches the fundamentals of FPGA operation, covering basic CMOS transistor theory to designing digital FPGA chips using LUTs, flip-flops, and embedded memories. Ideal for electrical engineers aiming to design large digital chips using FPGA technology.
Discover:
The inner workings of FPGA architecture and functionality.
Hardware Description Languages (HDL) like Verilog and VHDL.
The EDA tool flow for converting HDL source into a functional FPGA chip design.
Insider tips for reliable, low power, and high performance FPGA designs.
Example designs include:
Computer-to-FPGA UART serial communication.
An open-source Sump3 logic analyzer implementation.
A fully functional graphics controller.
What you need:
Digilent BASYS3 or similar FPGA eval board with an AMD/Xilinx FPGA.
Vivado EDA tool suite (available for download from AMD website free of charge).
Project source files available from author’s GitHub site.
Build your own AI microcontroller applications from scratch
The MAX78000FTHR from Maxim Integrated is a small development board based on the MAX78000 MCU. The main usage of this board is in artificial intelligence applications (AI) which generally require large amounts of processing power and memory. It marries an Arm Cortex-M4 processor with a floating-point unit (FPU), convolutional neural network (CNN) accelerator, and RISC-V core into a single device. It is designed for ultra-low power consumption, making it ideal for many portable AI-based applications.
This book is project-based and aims to teach the basic features of the MAX78000FTHR. It demonstrates how it can be used in various classical and AI-based projects. Each project is described in detail and complete program listings are provided. Readers should be able to use the projects as they are, or modify them to suit their applications. This book covers the following features of the MAX78000FTHR microcontroller development board:
Onboard LEDs and buttons
External LEDs and buttons
Using analog-to-digital converters
I²C projects
SPI projects
UART projects
External interrupts and timer interrupts
Using the onboard microphone
Using the onboard camera
Convolutional Neural Network
For Speed, Area, Power, and Reliability
This book teaches the fundamentals of FPGA operation, covering basic CMOS transistor theory to designing digital FPGA chips using LUTs, flip-flops, and embedded memories. Ideal for electrical engineers aiming to design large digital chips using FPGA technology.
Discover:
The inner workings of FPGA architecture and functionality.
Hardware Description Languages (HDL) like Verilog and VHDL.
The EDA tool flow for converting HDL source into a functional FPGA chip design.
Insider tips for reliable, low power, and high performance FPGA designs.
Example designs include:
Computer-to-FPGA UART serial communication.
An open-source Sump3 logic analyzer implementation.
A fully functional graphics controller.
What you need:
Digilent BASYS3 or similar FPGA eval board with an AMD/Xilinx FPGA.
Vivado EDA tool suite (available for download from AMD website free of charge).
Project source files available from author’s GitHub site.
Build your own AI microcontroller applications from scratch
The MAX78000FTHR from Maxim Integrated is a small development board based on the MAX78000 MCU. The main usage of this board is in artificial intelligence applications (AI) which generally require large amounts of processing power and memory. It marries an Arm Cortex-M4 processor with a floating-point unit (FPU), convolutional neural network (CNN) accelerator, and RISC-V core into a single device. It is designed for ultra-low power consumption, making it ideal for many portable AI-based applications.
This book is project-based and aims to teach the basic features of the MAX78000FTHR. It demonstrates how it can be used in various classical and AI-based projects. Each project is described in detail and complete program listings are provided. Readers should be able to use the projects as they are, or modify them to suit their applications. This book covers the following features of the MAX78000FTHR microcontroller development board:
Onboard LEDs and buttons
External LEDs and buttons
Using analog-to-digital converters
I²C projects
SPI projects
UART projects
External interrupts and timer interrupts
Using the onboard microphone
Using the onboard camera
Convolutional Neural Network
La carte de développement mikroBUS SparkFun RP2040 est une plate-forme hautes performances à faible coût avec des interfaces numériques flexibles dotées du microcontrôleur RP2040 de la Raspberry Pi Foundation. Outre la disposition des broches Thing Plus ou Feather PTH, la carte comprend également un emplacement pour carte microSD, une mémoire flash de 16 Mo (128 Mbits), un connecteur de batterie monocellulaire JST (avec un circuit de charge et un capteur de jauge de carburant), une LED RVB WS2812 adressable. , broches JTAG PTH, quatre trous de montage (vis 4-40), nos connecteurs Qwiic signature et une prise mikroBUS. La norme mikroBUS a été développée par MikroElektronika. Semblable aux interfaces Qwiic et MicroMod, la prise mikroBUS fournit une connexion standardisée pour les cartes Click supplémentaires à connecter à une carte de développement et est composée d'une paire d'embases femelles à 8 broches avec une configuration de broches standardisée. Les broches se composent de trois groupes de broches de communication (SPI, UART et I²C), de six broches supplémentaires (PWM, interruption, entrée analogique, réinitialisation et sélection de puce) et de deux groupes d'alimentation (3,3 V et 5 V).
Le RP2040 est pris en charge avec les environnements de développement multiplateformes C/C++ et MicroPython, y compris un accès facile au débogage d'exécution. Il intègre des routines de démarrage UF2 et de virgule flottante dans la puce. Bien que la puce dispose d'une grande quantité de RAM interne, la carte comprend 16 Mo supplémentaires de mémoire flash QSPI externe pour stocker le code du programme. Le RP2040 contient deux processeurs ARM Cortex-M0+ (jusqu'à 133 MHz) et propose :
264 Ko de SRAM intégrée dans six banques
6 IO dédiées pour SPI Flash (supportant XIP) 30 GPIO multifonctions :
Matériel dédié aux périphériques couramment utilisés
E/S programmables pour une prise en charge étendue des périphériques
Quatre canaux ADC 12 bits avec capteur de température interne (jusqu'à 0,5 MSa/s)
Fonctionnalité hôte/périphérique USB 1.1
Caractéristiques (Carte de développement SparkFun RP2040 mikroBUS)
Microcontrôleur RP2040 de la Raspberry Pi Foundation 18 broches GPIO multifonctions
Quatre canaux ADC 12 bits disponibles avec capteur de température interne (500 kSa/s)
Jusqu'à huit PWM à 2 canaux
Jusqu'à deux UART
Jusqu'à deux bus I²C
Jusqu'à deux bus SPI
Disposition des broches Thing Plus (ou Feather) :
28 broches PTH
Connecteur USB-C : Fonctionnalité hôte/périphérique USB 1.1
Connecteur JST 2 broches pour une batterie LiPo (non incluse) : Circuit de charge 500 mA
Connecteur JST Qwiic à 4 broches
LED :
PWR - Indicateur d'alimentation rouge 3,3 V
CHG - Indicateur jaune de charge de la batterie
25 - LED bleue d'état/test ( GPIO 25 )
WS2812 - LED RVB adressable ( GPIO 08 )
Boutons:
Boot
Reset
Broches JTAG PTH
Mémoire flash QSPI de 16 Mo
Emplacement pour carte µSD
Prise mikroBUS
Dimensions : 3,7' x 1,2'
Quatre trous de montage : Compatible vis 4-40
Téléchargements
Schématique
Fichiers Aigle
Dimensions de la carte
Guide de connexion
Page d'informations Qwiic
Référentiel matériel GitHub
La carte de développement AVR-IoT WA combine un puissant microcontrôleur AVR ATmega4808, un circuit intégré d'élément sécurisé CryptoAuthentication™ ATECC608A et le contrôleur réseau Wi-Fi ATWINC1510 entièrement certifié, qui fournit le moyen le plus simple et le plus efficace de connecter votre application intégrée à Amazon Web Services ( AWS). La carte comprend également un débogueur intégré et ne nécessite aucun matériel externe pour programmer et déboguer le MCU.
Prêt à l'emploi, le MCU est préchargé avec une image de micrologiciel qui vous permet de vous connecter et d'envoyer rapidement des données à la plateforme AWS à l'aide des capteurs de température et de lumière intégrés. Une fois que vous êtes prêt à créer votre propre conception personnalisée, vous pouvez facilement générer du code à l'aide des bibliothèques de logiciels gratuits d'Atmel START ou de MPLAB Code Configurator (MCC).
La carte AVR-IoT WA est prise en charge par deux environnements de développement intégrés (IDE) primés – Atmel Studio et Microchip MPLAB X IDE – vous donnant la liberté d'innover avec l'environnement de votre choix.
Caractéristiques
Microcontrôleur ATmega4808
Quatre LED utilisateur
Deux boutons mécaniques
Empreinte de l'en-tête mikroBUS
Capteur de lumière TEMT6000
Capteur de température MCP9808
Dispositif CryptoAuthentication™ ATECC608A
Module Wi-Fi WINC1510
Débogueur intégré
Auto-ID pour l'identification de la carte dans Atmel Studio et Microchip MPLAB
Une LED verte d'alimentation et d'état de la carte
Programmation et débogage
Port COM virtuel (CDC)
Deux lignes DGI GPIO
Alimenté par USB et par batterie
Chargeur de batterie Li-Ion/LiPo intégré
ESP32-S2-Saola-1R est une carte de développement basée sur ESP32-S2 de petite taille. La plupart des broches d'E/S sont réparties sur les embases de broches des deux côtés pour une interface facile. Les développeurs peuvent soit connecter des périphériques avec des câbles de démarrage, soit monter l'ESP32-S2-Saola-1R sur une planche à pain.
L'ESP32-S2-Saola-1R est équipé du module ESP32-S2-WROVER, un module MCU Wi-Fi puissant et générique doté d'un riche ensemble de périphériques. C'est un choix idéal pour une grande variété de scénarios d'application liés à l'Internet des objets (IoT), à l'électronique portable et à la maison intelligente. La carte est dotée d'une antenne PCB et dispose d'un flash SPI externe de 4 Mo et d'une RAM pseudo statique SPI (PSRAM) supplémentaire de 2 Mo.
Caractéristiques
MCU
ESP32-S2 intégré, microprocesseur Xtensa® monocœur LX7 32 bits, jusqu'à 240 MHz
ROM de 128 Ko
320 Ko de mémoire SRAM
16 Ko de SRAM en RTC
Wifi
802.11b/g/n
Débit binaire : 802.11n jusqu'à 150 Mbps
Agrégation A-MPDU et A-MSDU
Prise en charge de l'intervalle de garde de 0,4 µs
Plage de fréquence centrale du canal opérationnel : 2 412 ~ 2 484 MHz
Matériel
Interfaces : GPIO, SPI, LCD, UART, I²C, I²S, interface caméra, IR, compteur d'impulsions, LED PWM, TWAI (compatible ISO 11898-1), USB OTG 1.1, ADC, DAC, capteur tactile, capteur de température
Oscillateur à cristal de 40 MHz
Flash SPI de 4 Mo
Tension de fonctionnement/Alimentation : 3,0 ~ 3,6 V
Plage de température de fonctionnement : –40 ~ 85 °C
Dimensions : 18 × 31 × 3,3 mm
Applications
Hub de capteurs IoT générique à faible consommation
Enregistreurs de données IoT génériques à faible consommation
Caméras pour le streaming vidéo
Appareils par contournement (OTT)
Périphériques USB
Reconnaissance de la parole
Reconnaissance d'images
Réseau maillé
Automatisation de la maison
Panneau de contrôle de maison intelligente
Bâtiment intelligent
L'automatisation industrielle
Agriculture intelligente
Applications audio
Applications de soins de santé
Jouets compatibles Wi-Fi
Électronique portable
Applications de vente au détail et de restauration
Machines de point de vente intelligentes
LuckFox Pico Mini est une micro-carte de développement Linux compacte basée sur la puce Rockchip RV1103, offrant une plate-forme de développement simple et efficace pour les développeurs. Il prend en charge une variété d'interfaces, notamment MIPI CSI, GPIO, UART, SPI, I²C, USB, etc., ce qui est pratique pour un développement et un débogage rapides.
Caractéristiques
Cœur ARM Cortex-A7 monocœur 32 bits avec NEON et FPU intégrés
Le NPU de 4e génération intégré, développé par Rockchip, offre une précision de calcul élevée et prend en charge la quantification hybride int, int8 et int16. La puissance de calcul d'int8 est de 0,5 TOPS, et jusqu'à 1,0 TOPS avec int4
ISP3.2 de troisième génération intégré et auto-développé, prend en charge 4 mégapixels, avec plusieurs algorithmes d'amélioration et de correction d'image tels que HDR, WDR, réduction du bruit à plusieurs niveaux, etc.
Offre de puissantes performances d'encodage, prend en charge le mode d'encodage intelligent et l'économie de flux adaptative en fonction de la scène, permet d'économiser plus de 50% du débit binaire du mode CBR conventionnel afin que les images de la caméra soient en haute définition avec une taille plus petite, et doublent le stockage. espace
Le microcontrôleur RISC-V intégré prend en charge une faible consommation d'énergie et un démarrage rapide, prend en charge une capture d'image rapide de 250 ms et charge simultanément la bibliothèque de modèles AI pour réaliser la reconnaissance faciale "en une seconde"
DRAM DDR2 16 bits intégrée, capable de supporter des bandes passantes mémoire exigeantes
Intégré avec POR intégré, codec audio et MAC PHY
Spécifications
Processeur
ARM Cortex-A7, processeur monocœur 32 bits, 1,2 GHz, avec NEON et FPU
NPU
NPU Rockchip 4e génération, prend en charge int4, int8, int16 ; jusqu'à 1.0 TOPS (int4)
ISP
ISP3.2 de troisième génération, entrée jusqu'à 4 MP à 30 ips, HDR, WDR, réduction du bruit
RAM
64 Mo DDR2
Stockage
Flash SPI NAND de 128 Mo
USB
Hôte/périphérique USB 2.0 via Type-C
Interface de la caméra
MIPI CSI 2 voies
Broches GPIO
17 broches GPIO
Consommation électrique
MCU RISC-V à faible consommation pour un démarrage rapide
Dimensions
28 x 21 mm
Téléchargements
Wiki
Kick off with the MAX1000 and VHDPlus
Ready to Master FPGA Programming? In this guide, we’re diving into the world of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) – a configurable integrated circuit that can be programmed after manufacturing. Imagine bringing your ideas to life, from simple projects to complete microcontroller systems!
Meet the MAX1000: a compact and budget-friendly FPGA development board packed with features like memory, user LEDs, push-buttons, and flexible I/O ports. It’s the ideal starting point for anyone wanting to learn about FPGAs and Hardware Description Languages (HDLs).
In this book, you’ll get hands-on with the VHDPlus programming language – a simpler version of VHDL. We’ll work on practical projects using the MAX1000, helping you gain the skills and confidence to unleash your creativity.
Get ready for an exciting journey! You’ll explore a variety of projects that highlight the true power of FPGAs. Let’s turn your ideas into reality and embark on your FPGA adventure – your journey starts now!
Exciting Projects You’ll Find in This Book
Arduino-Driven BCD to 7-Segment Display Decoder
Use an Arduino Uno R4 to supply BCD data to the decoder, counting from 0 to 9 with a one-second delay
Multiplexed 4-Digit Event Counter
Create an event counter that displays the total count on a 4-digit display, incrementing with each button press
PWM Waveform with Fixed Duty Cycle
Generate a PWM waveform at 1 kHz with a fixed duty cycle of 50%
Ultrasonic Distance Measurement
Measure distances using an ultrasonic sensor, displaying the results on a 4-digit 7-segment LED
Electronic Lock
Build a simple electronic lock using combinational logic gates with push buttons and an LED output
Temperature Sensor
Monitor ambient temperature with a TMP36 sensor and display the readings on a 7-segment LED
Téléchargements
Software