معرفی برد Forgix با RP2354 و FPGA Trion T8؛ برد توسعه ۵۰ دلاری برای پروژه‌های امبدد

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

برد Forgix محصول Adiuvo Engineering یک برد است که یک Raspberry Pi RP2354 میکروکنترلر مجهز به ۲ مگابایت حافظه فلش را با یک Efinix Trion T8 FPGA در فرم‌فاکتور Teensy 4.0 ترکیب می‌کند.

این برد همچنین دارای یک تراشه 16 مگابیتی PSRAM، یک پورت USB-C، یک دکمه فشاری، یک LED RGB و سوراخ‌های متوالی (castellated) و معمولی است که به RP2354 میکروکنترلر یا Trion T8 FPGA برای رابط‌های SPI، I2C، UART، ADC، USB 1.1 و رابط‌های سفارشی متصل شده‌اند.

مشخصات برد Forgix:

• SoC – Raspberry Pi RP2354B
• پردازنده
  • دو هسته‌ای ARM Cortex-M33 با فرکانس ۱۵۰ مگاهرتز به همراه ARM Trustzone و بوت ایمن (Secure boot)
  • دو هسته‌ای ۳۲ بیتی RISC-V Hazard3 با فرکانس ۱۵۰ مگاهرتز (خط لوله ۳ مرحله‌ای درجا؛ RV32IMAC با اکستنشن‌های Zba، Zbb، Zbs، Zbkb، Zcb، Zcmp و Zicsr)
  • امکان استفاده همزمان از حداکثر دو کرنل، به صورت 2x ARM، یا 2x RISC-V، و یا ترکیبی از 1x ARM + 1x RISC-V
• حافظه – ۵۲۰ کیلوبایت SRAM داخلی
• ذخیره‌سازی – ۲ مگابایت حافظه فلش انباشته (داخل پکیج)
• FPGA – مدل Efinix Trion T8F49 متصل به RP2354 از طریق SPI
  • ۷,۳۸۴ المان منطقی (Logic Elements)
  • ۸ عدد ضرب‌کننده امبدد
  • ۱۲۲.۸۸ کیلوبیت RAM داخلی
  • ۴ کلاک سراسری از پین‌های GPIO
  • ۱ عدد نوسان‌ساز کم‌مصرف
  • ۱ عدد PLL
  • پکیج – BGA-49 (۳ در ۳ میلی‌متر)
• حافظه جانبی – ۱۶ مگابیت QSPI PSRAM (APS1604M)
• USB – یک پورت USB Type-C برای تغذیه و برنامه‌ریزی
• سوراخ‌های معمولی و castellated مطابق با فرم‌فاکتور Teensy 4.0 (اما نه با همان چیدمان دقیق پین‌ها)
  • پین‌های ۰–۱، ۲–۳ و ۷–۸ برای UART و GPIO به Raspberry Pi RP2354 متصل شده‌اند
  • سایر پین‌ها مستقیماً برای منطق سفارشی به ورودی/خروجی‌های Trion T8 FPGA هدایت شده‌اند
  • برای جزئیات دقیق چیدمان به مقاله Control Paths مراجعه کنید.
• دیباگ – رابط Tag-Connect TC2030 SWD
• سایر موارد
  • دکمه فشاری
  • LED RGB
  • نوسان‌ساز خارجی (ECS-2520MV)
• منبع تغذیه
  • ورودی ۵ ولت DC از طریق پورت USB-C
  • ۳.۳ ولت برای ورودی/خروجی‌ها، ۱.۱ ولت برای کرنل FPGA
• ابعاد – ۳۶ در ۱۸ میلی‌متر (فوت‌پرنت سازگار با Teensy 4.0)

این شرکت فایل‌های طراحی سخت‌افزار در KiCad، شماتیک‌های PDF، فریمور به زبان C برای RP2354، کد پایتون برای لودر Bitstream که روی میزبان اجرا می‌شود و یک پروژه Plasma LED RTL برای رابط گرافیکی Efinity را در Bitbucket منتشر کرده است. مستندات کمی ناقص است، لذا توصیه می‌کنم برای دستورالعمل‌های شروع به کار، مقاله Control Paths که در بخش مشخصات لینک شده است را مطالعه کنید.

برد Forgix برد نسبتاً منحصر‌به‌فرد است، بنابراین رقیب مستقیمی ندارد. ما پیش از این درباره برد Clintech Pico RP2354B و همچنین برد FireAnt Efinix Trion T8 FPGA نوشته بودیم، اما برخی از نزدیک‌ترین جایگزین‌ها احتمالاً طراحی‌های ترکیبی میکروکنترلر + FPGA هستند؛ مانند Shrike-lite (ترکیب Renesas ForgeFPGA + RP2040) و حتی بیشتر از آن، برد Pico-Ice (ترکیب Lattice ICE40 UltraPlus 5K FPGA + RP2040).

شماتیک‌های RP2354A + Trion T8 Teensy 4.0