Notendahandbók fyrir Digilent Arty A7-100T Artix-7 FPGA þróunarborð

1. Inngangur

Digilent Arty A7-100T er fjölhæft Field Programmable Gate Array (FPGA) þróunarborð hannað fyrir framleiðendur og áhugamenn. Það er með Xilinx Artix-7 XC7A100TCSG324-1 FPGA, sem býður upp á öflugan vettvang fyrir hönnun stafrænna hringrása, þróun innbyggðra kerfa og ýmis sérsniðin vélbúnaðarverkefni. Þessi handbók veitir nauðsynlegar upplýsingar um uppsetningu, notkun og viðhald Arty A7-100T borðsins.

Mynd 1: Digilent Arty A7-100T FPGA þróunarkort og smásöluumbúðir þess.

2. Helstu eiginleikar

Arty A7-100T borðið er búið ýmsum eiginleikum til að styðja við fjölbreyttar þróunarþarfir:

• FPGA: Xilinx Artix-7 XC7A100TCSG324-1.
• Klukkuhraði: Innri klukkuhraði yfir 450MHz.
• Analog-í-stafrænan breytir: XADC á örgjörva.
• Forritun: Forritanlegt yfir JTAG og Quad-SPI flass.
• Minni: 256MB DDR3L með 16-bita strætó við 667MHz, 16MB Quad-SPI flass.
• Tengingar: 10/100 Mbps Ethernet, USB-UART brú.
• Kraftur: Knúið af USB eða hvaða 7V-15V orkugjafa sem er.
• Notendaviðmót: 4 rofar, 4 hnappar, 1 endurstillingarhnappur, 4 LED ljós, 4 RGB LED ljós.
• Stækkun: 4 Pmod tengi, skjöldur tengi.

Mynd 2: Ofan frá og niður view á Arty A7-100T borðinu, þar sem áhersla er lögð á Artix-7 FPGA, Ethernet tengið og ýmsa notenda-I/O íhluti.

3. Uppsetningarleiðbeiningar

Fylgdu þessum skrefum til að setja upp Arty A7-100T þróunarborðið þitt:

1. Rafmagnstenging:

   Hægt er að knýja Arty A7-100T í gegnum USB tengið eða utanaðkomandi 7V-15V DC aflgjafa sem er tengdur við tengið. Fyrir fyrstu uppsetningu og forritun er venjulega nóg að tengja hann í gegnum USB.

   

   Mynd 3: Hornlaga view af Arty A7-100T, sem sýnir USB tengið og jafnstraumstengið fyrir aflgjafa.

2. USB tenging:

   Tengdu Arty A7-100T við tölvuna þína með USB snúru. Þessi tenging veitir straum, virkjar USB-JTAG forritun og auðveldar samskipti í gegnum USB-UART brúna.
3. Uppsetning hugbúnaðar:

   Setja upp Xilinx Vivado hönnunarpakkann (WebPakkaútgáfan hentar fyrir þetta borð) á tölvunni þinni. Þessi hugbúnaður er nauðsynlegur til að þróa, mynda og forrita FPGA hönnun. Vísað er til opinberra Xilinx skjölunar fyrir ítarlegar uppsetningarleiðbeiningar.

4. Uppsetning ökumanns:

   Gakktu úr skugga um að nauðsynlegir USB-reklar fyrir Digilent-kortið séu uppsettir. Þeir fylgja venjulega með Vivado-uppsetningunni eða er hægt að hlaða þeim niður af Digilent. websíða.

4. Notkunarleiðbeiningar

Notkun Arty A7-100T felur í sér að búa til og dreifa FPGA hönnun. Hér er almennt verkflæði:

1. Verkefnagerð:

   Byrjaðu nýtt verkefni í Xilinx Vivado. Veldu réttan FPGA hluta: XC7A100TCSG324-1 (eða XC7A35TICSG324-1L ef þú ert með 35T útgáfuna).

2. Hönnunarfærsla:

   Skrifaðu HDL-kóða (hardware description language) (VHDL eða Verilog) fyrir þá virkni sem þú vilt nota. Þetta gæti falið í sér að útfæra sérsniðna rökfræði, mjúkkjarna örgjörva eins og MicroBlaze eða tengja við jaðartæki.
3. Þvingun Files (XDC):

   Bæta við Xilinx hönnunarþvingun (XDC) files til að tengja I/O tengi hönnunarinnar við efnislegu pinnana á Arty A7-100T borðinu. Digilent býður upp á aðal XDC files fyrir Arty A7 á þeirra websíðu, sem þjónar sem góður upphafspunktur.

4. Samantekt og framkvæmd:

   Keyrðu myndun og útfærslu í Vivado. Þetta ferli þýðir HDL kóðann þinn í netlista, tengir hann við auðlindir FPGA og býr til bitastrauminn. file.

5. Bitastraumsframleiðsla:

   Eftir að innleiðingin hefur tekist skal búa til bitastrauminn (.bit) file. Þetta file Inniheldur stillingargögn fyrir FPGA.
6. Forritun FPGA:

   Notaðu Vivado Hardware Manager til að tengjast Arty A7-100T borðinu þínu í gegnum USB-JTAG Tengi. Forritaðu FPGA með myndaða bitastraumnum þínum. Þú getur einnig forritað Quad-SPI Flash til varanlegrar geymslu á hönnun þinni.

7. Prófun og villuleit:

   Prófaðu hönnunina þína með því að nota innbyggða rofa, hnappa og LED-ljós, eða með því að tengja ytri Pmod-einingar. Notaðu kembiforritatól Vivado, eins og Integrated Logic Analyzer (ILA), til að staðfesta innri merki.

5. Viðhald

Rétt umhirða og viðhald tryggir langlífi og áreiðanlega notkun Arty A7-100T borðsins:

• Meðhöndlun: Haltu alltaf á brúnunum á borðinu til að forðast að snerta viðkvæma íhluti.
• Static losun: Gætið varúðarráðstafana gegn rafstöðuvökvaútblæstri (ESD) þegar borðið er meðhöndlað. Notið úlnliðsól sem er með rafstöðuvökvavörn og vinnið á yfirborði sem er öruggt gegn rafstöðuvökvaútblæstri.
• Þrif: Haldið borðinu hreinu og lausu við ryk og óhreinindi. Notið þrýstiloft eða mjúkan bursta til að þrífa. Forðist að nota vökva beint á borðið.
• Geymsla: Geymið borðið í poka með andstæðingur-stöðurafmagni þegar það er ekki í notkun, á þurrum stað fjarri miklum hita.
• Aflgjafi: Notið aðeins ráðlagða aflgjafa (USB eða 7V-15V DC). Rangt hljóðstyrkurtage getur skemmt borðið.

Mynd 4: Neðst view af Arty A7-100T borðinu, sem sýnir lóðpunkta og reglugerðarmerkingar.

6. Bilanagreining

Ef þú lendir í vandræðum með Arty A7-100T tækið skaltu íhuga eftirfarandi skref til að leysa úr vandamálum:

• Rafmagnsvísir: Athugaðu hvort aflgjafaljósið (LD1) lýsir þegar kortið er tengt við rafmagn. Ef ekki, staðfestu aflgjafann og tengingarnar.
• Vandamál með USB tengingu: Ef tölvan þín þekkir ekki kortið skaltu ganga úr skugga um að USB-reklarnir séu rétt uppsettir. Prófaðu aðra USB-tengi eða snúru.
• Forritunarvillur:
  • Staðfestu að réttur FPGA hluti (XC7A100TCSG324-1) sé valinn í Vivado verkefninu þínu.
  • Tryggið að JTAG keðjan er rétt greind í Vivado Hardware Manager.
  • Athugaðu hvort einhverjar villuboð séu í Vivado stjórnborðinu.
• Hönnunarvirkni:
  • Athugaðu HDL kóðann þinn vandlega hvort þú viljir setningafræði- eða rökvillur.
  • Review XDC takmarkanirnar þínar til að tryggja réttar pinnaúthlutun.
  • Notaðu hermunartól Vivado til að staðfesta hönnunarrökfræði þína áður en FPGA er forritað.
  • Notaðu samþætta rökgreiningartækið (ILA) til að kemba keyrsluhönnun þína á örgjörvanum.
• Ytri jaðartæki: Ef Pmod tengi eru notuð skal ganga úr skugga um að þau séu rétt tengd og samhæf við hljóðstyrk Arty A7.tage-stig og pinnaúthlutun.

7. Tæknilýsing

8. Ábyrgð og stuðningur

Digilent Arty A7-100T er framleiddur af Digilent. Fyrir ítarlegar upplýsingar um ábyrgð, tæknilega aðstoð og viðbótarúrræði eins og skýringarmyndir, handbækur og aðrar upplýsingar, sjá nánar.ampverkefni, vinsamlegast heimsækið opinberu Digilent síðuna websíða.

Heimsæktu opinbera þjónustu Digilent Websíða