紫光同创PGL22G开发平台试用连载(1)- 基本硬件情况介绍

c4982212330 提交于 周一, 08/24/2020
紫光同创PGL22G开发平台试用连载(1)- 基本硬件情况介绍

哈喽,大家好,我是陈豪,作为FPGA工程师,有幸参加国产FPGA厂商紫光同创协同ALINX(上海芯驿电子)推出的PGL22G开发平台试用,真的是非常开心。近年来,国产FPGA开发的进度一直不怎么理想,虽然大家都在说国产FPGA,但是实际能使用到的国产FPGA真的是少之甚少,直到进一两年才慢慢多了来,这次能看到紫光这么大规模的推广以及和ALINX共同推出开发板来方便各位FPGA工程师对紫光同创的FPGA进行评估,真的是看到了国产FPGA的希望了。废话不多说,直接进入正题,本次试用的是由国产FPGA厂商紫光同创协同ALINX(上海芯驿电子)推出的PGL22G开发平台。

注册送8―88的白菜网址先来展示一下到货的开发板:

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注册送8―88的白菜网址分为2个盒子,一个装开发板,一个装配件。

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整体包含:

1、开发板一块;

2、USB下载器一套;

注册送8―88的白菜网址3、Mini USB线一根;

4、5V电源一个;

5、透明保护板一套;

6、合格证、保修卡各一张。

注册送8―88的白菜网址整套的PGL22G开发平台使用的是子母板的方式,一块核心卡配套一块底板使用,方便客户二次开发。

注册送8―88的白菜网址核心卡由 PGL22G+1 片 256MB DDR3+128Mb QSPI FLASH 组成,另外板上有一个高精度的 50Mhz 晶振,为FPGA系统提供稳定的时钟输入。

 

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底板主要包含:

1、一路 10/100M/1000M 以太网 RJ-45 接口

2、一路 HDMI 视频输出接口

注册送8―88的白菜网址3、一路 USB2.0 通信接口

4、一路 USB Uart 通信接口

5、SD 卡接口

6、RTC 实时时钟

7、EEPROM

8、一个 40 针扩展口

9、一个摄像头接口

10、JTAG 调试口

11、4 个独立按键

注册送8―88的白菜网址12、4 个用户 LED 灯

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注册送8―88的白菜网址配合ALINX的其他模块,还有更强大的在资源。

作为一个有近5年工作经验的FPGA开发工程,最常用的芯片还是Inter公司和Xilinx公司的FPGA,因为降本需求的原因,也试用过Littice的芯片和国产其他厂商的一些FPGA,例如:高云、易灵斯、安陆、智多晶、京微齐力(排名不分先后)。具体的使用感受就不一一细说了,整体而言,在价格方面,相同的片内逻辑资源下,国产的FPGA在价格方面具有极其强大的优势,但相对于国际品牌的FPGA来讲,IP核的资源还是相对较少的,而对与嵌入ARM的FPGA来讲,国产的FPGA厂商还有更长的路要走,想要找一款高性能的ARM+FPGA还是相当困难的。当然这些问题还是需要一定的时间来进行相关技术积累的,在资源够用,IP不是问题的情况下,价格优势还是很香的。当然也希望国产厂商和大家共同努力,拉近与国际品牌间差距,争取越做越好,越做越强。

注册送8―88的白菜网址除去价格方面的考虑,我个人对于纯逻辑的FPGA本身的选型及评价主要分为以下几个方面:

注册送8―88的白菜网址1、逻辑资源情况(根据项目本身需求);

注册送8―88的白菜网址2、IP核支持程度(根据项目本身需求);

3、工程综合后对资源的占用情况;

4、器件稳定性;

5、软件易用性。

6、厂商支持度。

PGL22G的开发环境是由紫光同创提供的IDE: PDS,因为周六的原因,在网站申请的LICENSE还没有下来,因此和软件相关的使用情况留待后续文章再进行分析,本次先对PGL22G的情况进行一些介绍吧。

从紫光同创的官网上可以了解到,紫光同创的Logos系列的FPGA采用40nm CMOS工艺和全新LUT5结构,集成RAM、DSP、ADC、Serdes、DDR3等丰富的片上资源和IO接口,具备低功耗、低成本和丰富的功能。

其特性从以下图片就可以看出来

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相比于INTER常用的LUT4结构和Xilinx常用的LUT5结构来讲,Logos系列的FPGA采用LUT5结构,在专利上避免了冲突,不会受制于人,还是很有优势的。ADC的硬核更是纯逻辑FPGA中的一大亮点,避免了长期以来FPGA做ADC需要外挂ADC芯片的局面。MIPI接口也是极大的方便了FPGA开发人员和硬件设计人员的后期开发工作量,不得不说,紫光同创在做这一款FPGA芯片的时候是真的用了心的。

常用的片上资源大家可以参考紫光同创官方给出的这一幅图片:

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注册送8―88的白菜网址在封装方面也是使用常用的一些FPGA封装规格,便于客户使用。

注册送8―88的白菜网址从数据手册摘录一些芯片的主要性能参数,如下:

注册送8―88的白菜网址Ø 低成本、低功耗

注册送8―88的白菜网址· 高效的逻辑资源配比

· 低功耗、成熟的 40nm CMOS 工艺

注册送8―88的白菜网址· 低至 1.1V 的内核电压

Ø 支持多种标准的IO

· 多达364 个用户IO,支持1.2V 到3.3V IO 标准

· 支持 HSTL、SSTL 存储接口标准

· 支持 MIPI D-PHY 接口标准

· 支持 LVDS、PPDS、 RSDS、SLVS、TMDS(应用于 HDMI、DVI 接口) 等差分标准

注册送8―88的白菜网址· 可编程的 IO BUFFER,高性能的 IO LOGIC

Ø 灵活的可编程逻辑模块CLM

· LUT5 逻辑结构

· 每个 CLM 包含 4 个多功能 LUT5、6个寄存器

· 支持快速算术进位逻辑

· 支持分布式 RAM 模式

注册送8―88的白菜网址· 支持级联链

Ø 支持多种读写模式的DRM

· 单个 DRM 提供 18Kb 存储空间,可配置为 2 个独立的 9Kb 存储块

注册送8―88的白菜网址· 支持多种工作模式,包括单口(SP) RAM、双口(DP)RAM、简单双口(SDP)RAM、ROM 以及 FIFO 模式

· 双口 RAM 和简单双口 RAM 支持双端口混合数据位宽

· 支持 Normal-Write,Transparent-Write

以及 Read-before-Write 三种写模式

· 支持 Byte-Write 功能

· 可选的数据地址锁存、输出寄存器

Ø 高效的算术处理单元APM

· 每个 APM 支持 1 个 18*18 运算或 2个 9*9 运算

注册送8―88的白菜网址· 支持输入、输出寄存器

· 支持 48bit 累加器

注册送8―88的白菜网址· 支持“Signed”以及“Unsigned”数据运算

Ø 集成存储控制器硬核HMEMC

注册送8―88的白菜网址· 支持 DDR2、DDR3、LPDDR

· 单个 HMEMC 支持 x8、x16 数据位宽

· 支持标准的 AXI4 总线协议

· 支 持 DDR3 write leveling 和 DQS gate training

· DDR3 最高速率达 1066Mbps

Ø 集成ADC硬核

注册送8―88的白菜网址· 12bit 分辨率、1MSPS 采样率

注册送8―88的白菜网址· 多达 12 个输入 Channel

· 集成温度传感器,精度达±4℃

Ø 高性能的高速串行收发器HSST

注册送8―88的白菜网址· 支 持 Data Rate 速 率 :400Mbps-6.375Gbps

· 可灵活配置的 PCS, 可支持 PCIe GEN1/GEN2, 千兆以太网、XAUI, Gige, CPRI, SRIO 等协议

· 支持 3G SDI

Ø 集成PCIe GEN2

· 支持 PCIe Gen2 x1/x2/x4

注册送8―88的白菜网址Ø 丰富的时钟资源

· 支持 3 类时钟网络,可灵活配置

· 基于区域的 GLOBAL CLK 网络,每个区域支持 12 个 GLOBAL CLK

· 每个区域有 4 个 REGIONAL CLK, 支持垂直级联

注册送8―88的白菜网址· 高速 IO CLK,支持 IO CLK divider

· 集成多个 PLL,每个 PLL 支持多达 5个时钟输出

注册送8―88的白菜网址Ø 灵活的配置方式

注册送8―88的白菜网址· 支持多种编程模式

· JTAG 模式符合 IEEE 1149 和 IEEE 1532 标准

注册送8―88的白菜网址· Master SPI 可选择最高 8bit 数据位宽,有效提高编程速度

· 支持 BPI x8/x16、Serial slave、Parallel slave 模式

· 支持 AES-256 位流加密,支持 64bit UID 保护

· 支持 SEU 检错纠错

注册送8―88的白菜网址· 支持多版本位流回退功能

· 支持看门狗超时检测

注册送8―88的白菜网址· 支 持 编 程 下 载  工 具 Fabric Configuration

注册送8―88的白菜网址· 支持在线调试工具 Fabric Debugger

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