บทที่ 1 บอร์ด ALINX AX7010 เบื้องต้น

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับบอร์ด ALINX AX7010

ALINX AX7010 เป็น FPGA บอร์ดที่ถูกคัดเลือกโดยบริษัท Design Gateway ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบวงจรรวมดิจิทัล ว่าเป็นบอร์ดที่มอบคุณสมบัติเหมาะสม รองรับทั้งการพัฒนาทักษะด้าน Digital IC Design ตั้งแต่ระดับเริ่มต้น ไปจนถึงระดับที่มีความซับซ้อนขั้นสูง เช่น ระบบ System On Chip โดดเด่นในราคาที่คุ้มค่า ด้วยชิป AMD/Xilinx Zynq™ 7000 SoC ที่รวม ARM dual-core Cortex™-A9 และ 7 Series FPGA ไว้ในบอร์ดเดียว พร้อมฟีเจอร์การพัฒนาซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ รวมถึงการรันระบบปฏิบัติการ Linux ได้อย่างครบถ้วน มาพร้อมกับโปรเจกต์ตัวอย่างจำนวนมากและเครื่องมือการออกแบบครบถ้วนจาก AMD ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระดับโลก ช่วยให้ผู้ใช้งานทุกระดับสร้างสรรค์ผลงานได้อย่างง่ายดายและมีประสิทธิภาพต่อราคาที่คุ้มค่าที่สุด

ALINX AX7010 FPGA Development Kit

การออกแบบและเครื่องมือที่รองรับ ได้แก่

• การออกแบบลอจิกโดยใช้ภาษา HDL ด้วย Vivado

• การออกแบบซอฟต์แวร์โดยใช้ภาษา C ด้วย Vitis

• การออกแบบลอจิกโดยใช้ภาษาระดับสูงด้วย Vitis HLS

• การใช้งาน Zynq ด้วย Python

• การรันโปรแกรมบนระบบปฏิบัติการ Linux

ด้วยความสามารถที่ครอบคลุมทุกแง่มุมนี้ ผู้ใช้จึงสามารถเลือกแนวทางการพัฒนาได้อย่างอิสระ ทั้งสำหรับแอปพลิเคชันพื้นฐานสำหรับผู้ใช้ใหม่และการต่อยอดสู่โซลูชันที่ซับซ้อนในระดับอุตสาหกรรม

การออกแบบและเครื่องมือที่รองรับ

ยกตัวอย่างแอพพลิเคชันที่ครอบคลุม

Communication Network	General User Interface	Video and Image Processing
การแปลงข้อมูล Analog เป็น Digital (ADC) แล้วส่งข้อมูลผ่านโครงข่าย อัพเดต QSPI Flash จากระยะไกล ผ่านโปรโตคอล UDP/TCP	การต่อจอ Touch Screen กับบอร์ด โดยใช้ GUI ในการควบคุม บันทึกเสียงและเล่นย้อนหลังโดยใช้โมดูลรับเสียง AN831	การประมวลผลภาพเพื่อตรวจจับใบหน้าบุคคล การปรับฮิสโตแกรมเพื่อเพิ่มความคมชัดของภาพ การแสดงผลภาพวิดีโอจากการอ่านข้อมูลใน DDR3

คุณสมบัติของบอร์ด ALINX AX7010

คุณสมบัติของบอร์ด ALINX AX7010

รายละเอียดบนบอร์ด

1. ชิป AMD/Xilinx Zynq™ 7000 SoC ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ Dual-core ARM Cortex™-A9 แบบฝังในตัวและ 7 Series FPGA

2. DDR3 SDRAM ขนาด 256 MB จำนวน 2 ตัว เป็นหน่วยความจำแบบแรมที่ใช้ในการประมวลผลข้อมูล มีความเร็วการทำงานสูงสุดที่ 533 MHz (อัตราการส่งข้อมูล 1066 Mbps)

3. EEPROM ขนาด 256 Byte จำนวน 2 ตัว สำหรับเก็บข้อมูลถาวร (เก็บข้อมูลอยูได้แม้ไม่จ่ายไฟ)

4. QSPI Flash ขนาด 32 MB ใช้หน่วยความจำแบบแฟลชเพื่อเก็บข้อมูลของ QSPI (SPI Protocol ที่มีสายข้อมูล 4 เส้น) สำหรับอ่านเขียนข้อมูลอย่างรวดเร็ว

5. สัญญาณนาฬิกา (Clock) ที่ใช้ในระบบประมวลผล (PS) มีค่า 33.33 MHz และที่ใช้ในการปรับแต่งลอจิก (PL) มีค่า 50 MHz

6. Real Time Clock เป็นอุปกรณ์ที่ให้ค่าเวลาตามความจริง ทำให้สามารถบันทึกค่าเวลาได้

พอร์ตการเชื่อมต่อ

1. LED 6 ดวงและ Button 6 ปุ่ม ใช้เป็นอุปกรณ์ทดสอบบนบอร์ด

2. พอร์ต HDMI ใช้เชื่อมต่อกับจอเพื่อส่งข้อมูลภาพ

3. พอร์ต Ethernet ใช้สำหรับสื่อสารระหว่างอุปกรณ์และแลกเปลี่ยนข้อมูลในโครงข่ายคอมพิวเตอร์

4. พอร์ต USB JTAG สำหรับโปรแกรมชิป FPGA ซึ่งมี JTAG Interface สำเร็จอยู่บนบอร์ดแล้ว สามารถใช้งานได้โดยไม่จำเป็นต้องต่อโมดูลเพิ่ม

5. พอร์ต USB Host สำหรับควบคุมและจัดการการสื่อสารกับอุปกรณ์ที่มาเชื่อมต่อ

6. พอร์ต USB Slave/USB OTG สำหรับตอบสนองคำขอจากอุปกรณ์ที่มาเชื่อมต่อ

7. พอร์ต USB UART เพื่อรับ-ส่งข้อมูลแบบ UART (Universal Asynchronous Receiver and Transmitter) เป็นการสื่อสารแบบอนุกรม

8. พอร์ต GPIO (I/O) และ PMOD สำหรับรับสัญญาณเข้าหรือส่งสัญญาณออกและเชื่อมต่อกับโมดูลภายนอก

9. ช่องใส่ Micro SD Card สำหรับจัดเก็บข้อมูล

10. จ่ายไฟเลี้ยง DC-DC 5 โวลต์เข้าสู่บอร์ด เพื่อเป็นไฟที่เลี้ยงชิปและระบบต่างๆ

รายการอุปกรณ์ที่คุณจะได้รับ

บอร์ด ALINX AX7010 พร้อมอุปกรณ์เสริม

1. บอร์ด ALINX AX7010

2. การ์ด TF และตัวอ่านการ์ด

3. อะแดปเตอร์ DC ขนาด 5V 2A

4. สาย Mini USB จำนวน 2 สาย

รวมถึง

1. บทความและเอกสาร คลอบคลุมทุกแง่มุมสำหรับมือใหม่ เช่น คู่มือการใช้งานบอร์ด บทความสอนวิธีติดตั้งและใช้งานเครื่องมือต่าง ๆ เป็นต้น

2. โปรเจกต์ตัวอย่างกว่า 60 รายการ ครอบคลุมเครื่องมือหลากหลาย ตั้งแต่ Vivado, Vitis, Vitis HLS, และ PYNQ รวมถึงตัวอย่างการใช้ Linux ทุกโปรเจกต์พร้อมให้ทดสอบบนบอร์ด พร้อมโค้ดต้นแบบให้ศึกษาด้วย

• เรียนรู้การใช้บอร์ดกับออสซิลโลสโคปด้วยการทดลองสร้างคลื่นไซน์แบบสองช่องสัญญาณ โดยใช้การออกแบบในโปรแกรม Vivado

การใช้บอร์ดกับออสซิลโลสโคปด้วยการทดลองสร้างคลื่นไซน์แบบสองช่องสัญญาณ

• เรียนรู้การต่อโมดูลอื่นกับบอร์ดด้วยการต่อจอขนาด 7 นิ้วและส่งภาพ Color Bar ขึ้นจอ

การต่อโมดูลอื่นกับบอร์ดด้วยการต่อจอ

• เรียนรู้การใช้งาน Zynq ด้วย Python โดยการทดลองตรวจจับใบหน้า

การใช้งาน Zynq ด้วย Python โดยการทดลองตรวจจับใบหน้า

ภาพโดยรวมของบอร์ด ALINX AX7010

ALINX AX7010

ALINX AX7010

ALINX AX7010

ในการเริ่มต้นเรียนรู้เกี่ยวกับ FPGA ไม่ได้ยากอย่างที่คิด สิ่งที่สำคัญอันดับแรกคือการเลือกเส้นทางการเรียนรู้ที่ตรงกับความสนใจและความถนัดของคุณ เพราะสิ่งนี้จะทำให้การเรียนรู้กลายเป็นเรื่องที่ง่าย สนุก และทำให้พัฒนาทักษะได้อย่างรวดเร็ว บอร์ด ALINX AX7010 คือตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม ด้วยราคาเข้าถึงได้ง่ายและคุณสมบัติอันครบครัน รองรับทั้งการออกแบบลอจิก การพัฒนาซอฟต์แวร์ และการทำงานบนระบบปฏิบัติการ Linux อีกทั้งยังมาพร้อมกับฟังก์ชันที่หลากหลายและเครื่องมือยอดนิยมจาก AMD เช่น Vivado, Vitis, Vitis HLS และ PYNQ รวมถึงโปรเจกต์ตัวอย่างมากกว่า 60 ตัวอย่างที่ครอบคลุมทุกการใช้งาน ทำให้คุณสามารถเลือกได้ว่าต้องการเริ่มต้นที่ด้านใด ช่วยให้สามารถพัฒนาสู่ด้านอื่นได้อย่างง่ายดาย และช่วยให้สามารถศึกษาด้วยตนเองได้ เหมาะสำหรับผู้เรียนรู้ในทุกระดับ ตั้งแต่มือใหม่จนถึงผู้เชี่ยวชาญ

ALINX AX7010 บอร์ดพัฒนาสุดคุ้มสำหรับการเรียนการสอนและโซลูชัน FPGA | เริ่มต้นง่าย ใช้งานครบ!