Tablero PYNQ:una guía completa para usar el dispositivo

Hay muchas maneras de construir proyectos electrónicos programables y emocionantes. Por un lado, puede usar las placas Arduino o Raspberry Pi más populares. Pero, si está buscando una forma más fácil de acceder a las plataformas Xilinx, necesita una placa PYNQ.

En verdad, una placa PYNQ puede abrir diferentes posibilidades de programación mientras se construyen proyectos electrónicos.

¿Cómo funciona el tablero? Este artículo le mostrará qué es un tablero PYNQ, cómo usarlo, qué puede hacer con él y más.

¡Comencemos!

¿Qué es un tablero PYNQ?

PYNQ-Z1

Las placas PYNQ son placas de desarrollo que utilizan el programa PYNQ. PYNQ es un proyecto desarrollado por Xilinx que funciona con plataformas Xilinx. Además, es bastante fácil para los diseñadores usar estas plataformas.

Además, Python y sus bibliotecas son los principales lenguajes de programación para las placas PYNQ. Entonces, los diseñadores pueden aprovechar esto para construir proyectos únicos.

PYNQ-Z1

El diseño del PYNQ-Z1 es compatible con el marco PYNQ. Y puede desarrollar el SoC de la placa usando Python.

Además, el diseño de la placa es similar al SoC Xilinx Zynq-7000. Y el diseño combina la capacidad de programación de un FPGA con un potente procesador de doble núcleo.

PYNQ-Z2

Por otro lado, PYNQ-Z2 es una placa de desarrollo basada en FPGA que gira en torno a ZYNQ XC7Z020. Además, su compatibilidad con PYNQ permite a los programadores integrados explorar los SoC ZYNQ de Xilinx sin limitaciones.

PYNQ-ZU

PYNQ-ZU también tiene diseños que apoyan intensivamente a PYNQ. Pero, su diseño gira en torno al Xilinx Zynq Ultrascale+. Además, la placa tiene varias funciones e interfaces de expansión que le permiten usarla con otras placas de desarrollo.

Características de la placa PYNQ-Z1

El PYNQ-Z1 es una plataforma de desarrollo SoC de última generación que es potente y fácil de programar. Además, el hardware y el software de la placa ofrecen características excepcionales que hacen que esta placa sea atractiva para diseñadores, programadores integrados, etc.

Para su hardware, el PYNQ-ZI cuenta con puertos Pmod, entrada/salida HDMI, salida de audio, E/S integradas, funciones de conectividad (USB y Ethernet) y encabezados Arduino. Curiosamente, todas estas características hacen que el PYNQ-Z1 sea personalizable e increíblemente versátil.

Además, la placa es perfecta para aplicaciones como IoT, aceleración informática integrada, visión artificial, cifrado y control industrial.

El software del PYNQ-Z1 también tiene algunas funciones bastante impresionantes. Por ejemplo, utiliza el marco de código abierto PYNQ.

Además, puede configurar la imagen de arranque de PYNQ-Z1 desde una tarjeta microSD. Además, es gratis para descargar y fácil de copiar a su tarjeta SD. Alternativamente, puede comprar una tarjeta SD ya cargada con la imagen de arranque.

Además, los diseñadores pueden usar las herramientas Vivando Design Suite de Xilinx para contribuir con nuevas bibliotecas de hardware, lo cual es gratuito.

¿Cómo uso PYNQ?

La buena noticia es que es bastante fácil. Pero primero deberá configurar su tablero.

Lo que necesitas

Las cosas que necesita obtener antes de poder usar PYNQ incluyen:

• Placa PYNQ-Z1
• Tarjeta Micro-SD (en blanco o con imagen precargada)
• Una computadora con un navegador compatible.
• Cable micro USB
• Cable Ethernet

Configuración de su tarjeta Micro-SD

Tarjeta Micro-SD

Puede comprar una tarjeta SD precargada en varias tiendas en línea. Pero, si tiene una tarjeta SD en blanco, siga los pasos a continuación:

1. Primero, descargue la imagen de inicio de PYNQ-Z1 aquí.
2. Después, extraiga el contenido del archivo comprimido.
3. Luego, escribe la imagen en tu tarjeta SD. (recomendamos usar al menos 8 GB).

Y eso es. Ahora tienes tu imagen PYNQ lista para arrancar.

Cómo configurar su tablero

Puede configurar fácilmente la placa PYNQ-Z1 siguiendo los seis pasos a continuación:

1. Primero, configura la placa para que arranque desde la tarjeta SD colocando el puente de arranque en dos pines JP4 superiores. Como resultado, colocaría el puente de arranque en la posición SD.
2. A continuación, alimente la placa con un cable USB o un regulador de potencia de 12 V. Para usar el USB, coloque el puente de alimentación en dos pines de posición superior. Para el regulador de 12 V, puede establecer el puente en REG.
3. Luego, inserte su tarjeta SD cargada. La ranura para tarjeta SD está debajo de la placa.

Ranura para tarjeta SD PYNQ

1. Use su cable USB para conectar su computadora a la placa PYNQ-Z1 (el puerto USB es el puerto PROG UART).

Puerto USB PYNQ-Z1

1. Luego, conecte su cable Ethernet. Echaremos un vistazo más profundo a esto más adelante.
2. Finalmente, encienda el PYNQ-Z1. Si no sabe cómo hacerlo, consulte las instrucciones a continuación.

Configuración de Ethernet

Hay dos formas de conectar su placa a Ethernet. Puede usar un enrutador de red o una computadora.

Nota:recomendamos conectarse a un enrutador de red para mantener su tablero actualizado y obtener paquetes recientes.

Conexión a un enrutador de red

Enrutador de red

Si usa esta opción, su placa obtendrá una dirección IP. Sin embargo, debe tener permiso para conectarse a esa red. De lo contrario, enfrentará algunos problemas de red.

Aquí se explica cómo conectarse a un enrutador de red o a una red DHCP:

1. Primero, conecte su PYNQ-Z1 al enrutador o conmutador con un cable Ethernet.
2. Luego, asegúrese de conectar su computadora al mismo enrutador o interruptor a través de Wi-Fi o Ethernet.
3. A continuación, vaya a la siguiente dirección web:http://pynq:9090/ para conectarse a Jupyter Notebooks.

Consejo profesional:puede optar por cambiar su nombre de host o configurar sus ajustes de proxy. Pero no es necesario.

Conexión a una computadora

Conexión de puerto Ethernet

Es necesario un puerto Ethernet en su computadora para esta opción. Además, necesitará permiso para modificar la interfaz de su red.

Conectarse a una computadora le permitiría usar PYNQ directamente. Pero no tendrá acceso a Internet, lo que significa que no tendrá actualizaciones ni paquetes nuevos.

He aquí cómo hacer esta conexión:

1. Establezca una dirección IP estática para su computadora.
2. Luego, use un cable ethernet para conectar su placa a su computadora.
3. Después, vaya a la siguiente dirección:http://192.168.2.99:9090/ para conectarse a Jupyter Notebooks.

Sugerencia profesional:puede otorgar acceso a Internet a la pizarra a través de esta opción. Pero debe conectar la conexión Ethernet de su placa a Internet de la computadora.

Cómo encender su PYNQ-Z1

Primero, presione el interruptor de encendido y verifique si se enciende el LED rojo. Si se enciende inmediatamente, entonces el tablero tiene energía. A continuación, espere unos segundos hasta que se ilumine el LED verde o amarillo, lo que confirma que el dispositivo Zynq funciona.

Luego, espere a que dos LED azules parpadeen y se apaguen y cuatro LED verdes/amarillos permanezcan encendidos. Después de esto, su sistema está listo para usar.

Indicadores LED

Cómo conectarse a portátiles Jupyter

Su modo de conexión determina cómo se conectará a los portátiles Jupyter. Después de visitar la dirección anterior en un navegador web, debería ver una página de inicio de sesión. El nombre de usuario y la contraseña:Xilinx.

Además, cambiar su nombre de host o IP estática significará cambiar la dirección web que visita para acceder a los cuadernos de Jupyter.

PYNQ frente a ZYNQ

SoC ZYNQ

ZYNQ incorpora el hardware FPGA programable y el software del procesador basado en ARM en un SoC. PYNQ también tiene diseños basados ​​en ZYNQ pero incluye la capacidad de programar con python y sus bibliotecas.

¿Cómo se entrega PYNQ para los tableros ZYNQ?

Hay dos formas de enviar PYNQ a tableros ZYNQ. Primero, puede usar una imagen de arranque de Linux con el paquete python PYNQ. O bien, puede usar un paquete de python diseñado para computadoras anfitrionas como AWS-F1.

Proyectos de ejemplo

Estos son algunos ejemplos de proyectos del PYNQ-Z1:

• Visión artificial PYNQ de Xilinx
• BOT PYNQ
• Repositorio PYNQ
• Aprendizaje profundo (PYNQ)
• Redes (PYNQ)

FPGA PYNQ

PYNQ permite a los diseñadores y programadores integrados usar FPGA a través de portátiles Python y Jupyter.

Redondeando hacia arriba

Las placas PYNQ son bastante diferentes de otras placas de desarrollo disponibles. Ofrecen interesantes funciones de hardware y software y pueden manejar tareas y aplicaciones avanzadas, como aprendizaje profundo y visión por computadora.

Visión artificial

También utiliza el lenguaje de programación intuitivo python y facilita la programación y la creación de proyectos emocionantes.

Entonces, ¿qué piensas sobre el uso de tableros PYNQ? ¿Necesitas ayuda para conseguir uno? No dude en comunicarse con nosotros.