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
Le LuckFox Pico Ultra est un ordinateur monocarte compact (SBC) équipé du chipset Rockchip RV1106G3, conçu pour le traitement de l'IA, le multimédia et les applications embarquées basse consommation.
Il est équipé d'un processeur NPU 1 TOPS intégré, ce qui le rend idéal pour les charges de travail d'IA de pointe. Avec 256 Mo de RAM, 8 Go de stockage eMMC intégré, le Wi-Fi intégré et la prise en charge du module PoE LuckFox, la carte offre performances et polyvalence pour une large gamme d'utilisations.
Sous Linux, la LuckFox Pico Ultra prend en charge diverses interfaces, notamment MIPI CSI, RGB LCD, GPIO, UART, SPI, I²C et USB, offrant ainsi une plateforme de développement simple et efficace pour les applications de domotique, de contrôle industriel et d'IoT.
Spécifications
Puce
Rockchip RV1106G3
Processeur
Cortex-A7 1,2 GHz
Processeur de réseau neuronal (NPU)
1 TOPS, compatible int4, int8, int16
Processeur d'image (ISP)
Entrée max. 5 Mo à 30fps
Mémoire
256 Mo DDR3L
Wi-Fi + Bluetooth
WiFi-6 2,4 GHz Bluetooth 5.2/BLE
Interface caméra
MIPI CSI 2 voies
Interface DPI
RGB666
Interface PoE
IEEE 802.3af PoE
Interface haut-parleur
MX1,25 mm
USB
Hôte/Périphérique USB 2.0
GPIO
30 GPIO Broches
Ethernet
Contrôleur Ethernet 10/100M et PHY intégré
Support de stockage par défaut
eMMC (8 Go)
Inclus
1x LuckFox Pico Ultra W
1x Module PoE LuckFox
1x Antenne IPX 2,4G 2 dB
1x Câble USB-A vers USB-C
1x Sachet de vis
Téléchargements
Wiki
La carte de développement ATmega328 Uno (compatible Arduino Uno) est une carte microcontrôleur basée sur l'ATmega328.
Il dispose de 14 broches d'entrée/sortie numériques (dont 6 peuvent être utilisées comme sorties PWM), de 6 entrées analogiques, d'un résonateur céramique de 16 MHz, d'une connexion USB, d'une prise d'alimentation, d'un connecteur ICSP et d'un bouton de réinitialisation.
Il contient tout le nécessaire pour prendre en charge le microcontrôleur ; connectez-le à un ordinateur avec un câble USB ou alimentez-le avec un adaptateur AC-DC ou une batterie pour commencer.
Spécifications
Microcontrôleur
ATmega328
Tension de fonctionnement
5 V CC
Tension d'entrée (recommandée)
7-12 V CC
Tension d'entrée (limites)
6-20 V CC
Broches d'E/S numériques
14 (dont 6 fournissent une sortie PWM)
Broches d'entrée analogique
6
SRAM
2 Ko (ATmega328)
EEPROM
1 Ko (ATmega328)
Mémoire Flash
32 Ko (ATmega328) dont 0,5 Ko utilisé par le bootloader
Vitesse de l'horloge
16 MHz
Téléchargements
Manual
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.
Cette offre groupée contient :
Livre : Get Started with the NXP FRDM-MCXN947 Development Board (prix normal : 40 €)
NXP FRDM-MCXN947 Development Board (prix normal : 30 €)
Livre : Get Started with the NXP FRDM-MCXN947 Development Board
Développer des projets sur la connectivité, le graphisme, l'apprentissage automatique, le contrôle moteur et les capteurs
Ce livre (en anglais) traite de l'utilisation de la carte de développement FRDM-MCXN947, développée par NXP Semiconductors. Elle intègre le double processeur Arm Cortex-M33, fonctionnant à une fréquence allant jusqu'à 150 MHz. Idéale pour les applications industrielles, IoT et d'apprentissage automatique, elle dispose d'un port USB à haute vitesse, de CAN 2.0, de l'I³C et d'Ethernet 10/100. La carte comprend un débogueur MCU-Link intégré, un FlexI/O pour le contrôle des écrans LCD, et une mémoire flash à double banque pour les opérations de lecture-écriture simultanées, prenant en charge des configurations de mémoire externe de grande capacité.
L'une des caractéristiques importantes de la carte de développement est l'intégration de l'unité de traitement neuronal (NPU) eIQ Neutron, permettant aux utilisateurs de développer des projets basés sur l'intelligence artificielle. La carte de développement prend également en charge les broches de connecteur au format Arduino Uno, la rendant compatible avec de nombreux shields Arduino, ainsi qu'un connecteur mikroBUS pour les cartes Click de MikroElektronika et un connecteur Pmod.
L'un des avantages intéressants de la carte de développement FRDM-MCXN947 est qu'elle inclut plusieurs sondes de débogage intégrées, permettant aux programmeurs de déboguer leurs programmes en communiquant directement avec le microcontrôleur (MCU). Grâce au débogueur, les programmeurs peuvent exécuter un programme pas à pas, insérer des points d'arrêt, visualiser et modifier des variables, etc.
De nombreux projets fonctionnels et testés ont été développés dans le livre en utilisant l'IDE populaire MCUXpresso et le SDK avec divers capteurs et actionneurs. L'utilisation de la bibliothèque CMSIS-DSP populaire est également expliquée avec plusieurs opérations matricielles couramment utilisées.
Les projets fournis dans le livre peuvent être utilisés sans modification dans de nombreuses applications. Alternativement, les lecteurs peuvent s'inspirer de ces projets pour développer leurs propres projets.
Carte de développement NXP FRDM-MCXN947
La FRDM-MCXN947 est une carte de développement compacte et polyvalente conçue pour le prototypage rapide avec les microcontrôleurs MCX N94 et N54. Elle dispose de connecteurs standard pour un accès facile aux E/S du MCU, d'interfaces série ouvertes intégrées, d'une mémoire flash externe et d'un débogueur MCU-Link embarqué.
Spécifications
Microcontrôleur
Cœurs MCX-N947 Dual Arm Cortex-M33 à 150 MHz chacun avec une efficacité de performance optimisée, jusqu'à 2 Mo de mémoire flash double banque avec RAM2 ECC complète en option, flash externe
Accélérateurs : unité de traitement neuronal, PowerQuad, Smart2 DMA, etc.
Extension de mémoire
*Prise pour carte microSD DNP
Connectivité
Phy Ethernet et connecteur
Connecteurs HS USB-C
Connecteur SPI/I²C/UART (PMOD/mikroBUS, DNP)
Connecteur WiFi (PMOD/mikroBUS, DNP)
Émetteur-récepteur CAN-FD
Débogage
Débogueur MCU-Link intégré avec CMSIS-DAP
Connecteur JTAG/SWD
Capteur
Capteur de température P3T1755 I³C/I²C, pavé tactile
Options d'extension
En-tête Arduino (avec lignes d'extension FRDM)
En-tête FRDM
En-tête FlexIO/LCD
En-tête SmartDMA/Caméra
Pmod *DNP
microBUS
Interface utilisateur
DEL utilisateur RVB, plus boutons de réinitialisation, de FAI et de réveil
Inclus
1x Carte de développement FRDM-MCXN947
1x Câble USB-C
1x Quick Start Guide
Downloads
Datasheet
Block diagram
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
L'OKdo E1 est une carte de développement à très faible coût basée sur le microcontrôleur Arm Cortex-M33 double cœur NXP LPC55S69JBD100. La carte E1 est parfaite pour l'IoT industriel, le contrôle et l'automatisation des bâtiments, l'électronique grand public et les applications générales intégrées et sécurisées.
Caractéristiques
Processeur avec Arm TrustZone, unité à virgule flottante (FPU) et unité de protection de la mémoire (MPU)
Coprocesseur CASPER Crypto pour permettre l'accélération matérielle de certains algorithmes cryptographiques asymétriques
Accélérateur matériel PowerQuad pour les fonctions DSP à virgule fixe et flottante
Fonction physique non clonable (PUF) SRAM pour la génération, le stockage et la reconstruction de clés
Module PRINCE pour le cryptage et le décryptage en temps réel des données flash
Moteurs AES-256 et SHA2
Jusqu'à neuf interfaces Flexcomm. Chaque interface Flexcomm peut être sélectionnée par logiciel pour être une interface USART, SPI, I²C et I²S
Contrôleur hôte/périphérique USB 2.0 haute vitesse avec PHY sur puce
Contrôleur hôte/périphérique USB 2.0 pleine vitesse avec PHY sur puce
Jusqu'à 64 GPIO Interface de carte d'entrée/sortie numérique sécurisée (SD/MMC et SDIO)
Caractéristiques
Microcontrôleur flash LPC55S69JBD100 640 Ko
Débogueur CMSIS-DAP v1.0.7 intégré basé sur LPC11U35
La PLL interne prend en charge un fonctionnement jusqu'à 100 MHz, 16 MHz peuvent être montés pour un fonctionnement complet à 150 MHz.
SRAM 320 Ko
Cristal 32 kHz pour horloge en temps réel
4 commutateurs utilisateur
LED 3 couleurs
Connecteur USB utilisateur
Connecteurs d'extension 2 voies 16 voies
UART sur port COM virtuel USB
The EC200U-EU C4-P01 development board features the EC200U-EU LTE Cat 1 wireless communication module, offering a maximum data rate of up to 10 Mbps for downlink and 5 Mbps for uplink. It supports multi-mode and multi-band communication, making it a cost-effective solution.
The board is designed in a compact and unified form factor, compatible with the Quectel multi-mode LTE Standard EC20-CE. It includes an onboard USB-C port, allowing for easy development with just a USB-C cable.
Additionally, the board is equipped with a 40-pin GPIO header that is compatible with most Raspberry Pi HATs.
Caractéristiques
Equipped with EC200U-EU LTE Cat 1 wireless communication module, multi-mode & multi-band support
Onboard 40-Pin GPIO header, compatible with most Raspberry Pi HATs
5 LEDs for indicating module operating status
Supports TCP, UDP, PPP, NITZ, PING, FILE, MQTT, NTP, HTTP, HTTPS, SSL, FTP, FTPS, CMUX, MMS protocols, etc.
Supports GNSS positioning (GPS, GLONASS, BDS, Galileo, QZSS)
Onboard Nano SIM card slot and eSIM card slot, dual card single standby
Onboard MIPI connector for connecting MIPI screen and is fully compatible with Raspberry Pi peripherals
Onboard camera connector, supports customized SPI cameras with a maximum of 300,000 pixels
Provides tools such as QPYcom, Thonny IDE plugin, and VSCode plugin, etc. for easy learning and development
Comes with online development resources and manual (example in QuecPython)
Spécifications
Applicable Regions
Europe, Middle East, Africa, Australia, New Zealand, Brazil
LTE-FDD
B1, B3, B5, B7, B8, B20, B28
LTE-TDD
B38, B40, B41
GSM / GPRS / EDGE
GSM: B2, B3, B5, B8
GNSS
GPS, GLONASS, BDS, Galileo, QZSS
Bluetooth
Bluetooth 4.2 (BR/EDR)
Wi-Fi Scan
2.4 GHz 11b (Rx)
CAT 1
LTE-FDD: DL 10 Mbps; UL 5 Mbps
LTE-TDD: DL 8.96 Mbps; UL 3.1 Mbps
GSM / GPRS / EDGE
GSM: DL 85.6 Kbps; UL 85.6 Kbps
USB-C Port
Supports AT commands testing, GNSS positioning, firmware upgrading, etc.
Communication Protocol
TCP, UDP, PPP, NITZ, PING, FILE, MQTT, NTP, HTTP, HTTPS, SSL, FTP, FTPS, CMUX, MMS
SIM Card
Nano SIM and eSIM, dual card single standby
Indicator
P01: Module Pin 1, default as EC200A-XX PWM0
P05: Module Pin 5, NET_MODE indicator
SCK1: SIM1 detection indicator, lights up when SIM1 card is inserted
SCK2: SIM2 detection indicator, lights up when SIM2 card is inserted
PWR: Power indicator
Buttons
PWK: Power ON/OFF
RST: Reset
BOOT: Forcing into firmware burning mode
USB ON/OFF: USB power consumption detection switch
Antenna Connectors
LTE main antenna + DIV / WiFi (scanning only) / Bluetooth antenna + GNSS antenna
Operating Temperature
−30~+75°C
Storage Temperature
−45~+90°C
Téléchargements
Wiki
Quectel Resources
The CubeCell series is designed primarily for LoRa/LoRaWAN node applications.
Built on the ASR605x platform (ASR6501, ASR6502), these chips integrate the PSoC 4000 series MCU (ARM Cortex-M0+ Core) with the SX1262 module. The CubeCell series offers seamless Arduino compatibility, stable LoRaWAN protocol operation, and straightforward connectivity with lithium batteries and solar panels.
The HTCC-AB02S is a developer-friendly board with an integrated AIR530Z GPS module, ideal for quickly testing and validating communication solutions.
Features
Arduino compatible
Based on ASR605x (ASR6501, ASR6502), those chips are already integrated the PSoC 4000 series MCU (ARM Cortex M0+ Core) and SX1262
LoRaWAN 1.0.2 support
Ultra low power design, 21 uA in deep sleep
Onboard SH1.25-2 battery interface, integrated lithium battery management system (charge and discharge management, overcharge protection, battery power detection, USB/battery power automatic switching)
Good impendence matching and long communication distance
Onboard solar energy management system, can directly connect with a 5.5~7 V solar panel
Micro USB interface with complete ESD protection, short circuit protection, RF shielding, and other protection measures
Integrated CP2102 USB to serial port chip, convenient for program downloading, debugging information printing
Onboard 0.96-inch 128x64 dot matrix OLED display, which can be used to display debugging information, battery power, and other information
Using Air530 GPS module with GPS/Beidou Dual-mode position system support
Specifications
Main Chip
ASR6502 (48 MHz ARM Cortex-M0+ MCU)
LoRa Chipset
SX1262
Frequency
863~870 MHz
Max. TX Power
22 ±1 dBm
Max. Receiving Sensitivity
−135 dBm
Hardware Resource
2x UART1x SPI2x I²C1x SWD3x 12-bit ADC input8-channel DMA engine16x GPIO
Memory
128 Kb FLASH16 Kb SRAM
Power consumption
Deep sleep 21 uA
Interfaces
1x Micro USB1x LoRa Antenna (IPEX)2x (15x 2.54 Pin header) + 3x (2x 2.54 Pin header)
Battery
3.7 V lithium battery (power supply and charging)
Solar Energy
VS pin can be connected to 5.5~7 V solar panel
USB to Serial Chip
CP2102
Display
0.96" OLED (128 x 64)
Operating temperature
−20~70°C
Dimensions
55.9 x 27.9 x 9.5 mm
Included
1x CubeCell HTCC-AB02S Development Board
1x Antenna
1x 2x SH1.25 battery connector
Downloads
Datasheet
Schematic
GPS module (Manual)
Quick start
GitHub
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.