BeagleBone y Raspberry Pi obtienen complementos FPGA

En Maker Faire en la ciudad de Nueva York, ValentFX mostró dos placas FPGA de código abierto que se apilan con BeagleBone y Raspberry Pi SBC, y también presentó BBot, un robot para servir bebidas basado en BeagleBone construido con una versión de placa FPGA anterior. Las placas complementarias FPGA utilizan FPGA Xilinx Spartan 6 LX9, ofrecen expansión Arduino y PMOD, y son compatibles con código Linux de código abierto para los dos SBC ARM.

En la Maker Faire del año pasado en Nueva York, ValentFX presentó su primera placa Logi, la entonces Logi-Mark1 de etapa alfa, que presenta la expansión del escudo Arduino y admite la integración con los SBC BeagleBone y Raspberry Pi. El fin de semana pasado en Maker Faire New York 2013, la compañía mostró la Mark1 completamente horneada y presentó dos placas de próxima generación:Logi-Bone para BeagleBone Black y Logi-Pi para Raspberry Pi. ValentFX también mostró su diseño de referencia de robot BBot, basado en el Logi-Mark1 (ver más abajo).

Ninguno de los tableros está todavía disponible para la venta al consumidor, pero se han publicado esquemas, manuales y códigos para los diseños que aún se están desarrollando. En la feria, el fundador de ValentFX, Michael Jones, le dijo a LinuxGizmos que están hablando con los distribuidores y que están considerando lanzar una campaña de Kickstarter en unos meses.

Se ha publicado código fuente abierto para el parche Logi-Kernel Linux y el programa Logi Loader Linux que se comunica desde las placas BeagleBone y Pi y las placas Logi. También hay un programa de tienda de aplicaciones optimizado de manera similar para cada ARM SBC, lo que permite una fácil descarga de aplicaciones. Además, se ha puesto a disposición el código HDL (lenguaje de descripción de hardware) para el FPGA Xilinx Spartan 6 LX9, junto con tutoriales sobre cómo comenzar con la programación HDL.

La familia Spartan-6 se encuentra en el extremo inferior de la familia Xilinx de arreglos de puertas programables en campo (FPGA). Por el contrario, el propio sistema en chip ARM / FPGA Zynq híbrido de Xilinx, que ha aparecido en numerosos módulos y placas preparados para Linux como Parallella y ZedBoard de Avnet, utiliza el Artix-7 más potente. El Zynq también proporciona procesadores ARM Cortex-A9 de doble núcleo y, al igual que el Altera Cyclone V similar basado en Cortex-A9, que se encuentra en el kit de desarrollo Sockit de Arrow, ofrece una interconexión AXI4 de alta velocidad entre los subsistemas ARM y FPGA.

Jones admite que las conexiones GPMC e I2C entre las placas Logi y sus contrapartes ARM son mucho más lentas. Además, las placas ARM compatibles ofrecen procesadores Cortex-A8 más lentos con el SoC Cortex-A8 TI Sitara AM3359 de 1 GHz en el BeagleBone Black y el procesador Broadcom BCM2835 ARM11 de 700 MHz en el Raspberry Pi. El Logi-Bone también se puede conectar con el BeagleBone White original, pero no está optimizado para él.

Si bien, Zynq permite cierto control Linux de la FPGA, y de una manera mucho más fácil que piratear FPGA a través de HDL, es mucho más difícil de desarrollar que las placas Logi, afirma Jones. Aunque aún no se ha anunciado el precio, las placas Logi también serán menos costosas que las placas basadas en Zynq, dice, especialmente si ya posee un BeagleBone o una Raspberry Pi.

Las aplicaciones ya desarrolladas por ValentFX incluyen un minero de bitcoin, una aplicación de visión artificial y controladores autónomos de vehículos y robótica. Otra aplicación potencial es SDR (radio definida por software), dice Jones.

Se proporcionan controladores para programar y comunicarse con la FPGA desde el entorno ARM Linux. Se dice que las API y los Wrappers brindan un fácil acceso a los periféricos de hardware personalizados de la FPGA mediante el bus de horquilla. Los desarrolladores pueden usar C / C ++, así como Python.

Logi-Bone y Logi-Pi son muy similares, y ambos modelos tienen 256 MB de RAM. La principal diferencia está en su código optimizado para placa y sus interconexiones con el subsistema FPGA. Ambos utilizan señales I2C y SPI para comunicarse entre placas, pero Logi-Bone también depende en gran medida de GPMC. En cambio, Logi-Pi ofrece conexiones UART y GPIO / PRGM adicionales.

Los Arduino Shields se pueden conectar a través de la interfaz común Arduino x1, que se dice que es compatible con más de 200 Shields compatibles con Arduino Due. Se proporciona una opción para compartir algunas de las señales utilizadas para interconectar los sistemas FPGA y ARM directamente con el encabezado Arduino.

Además, se pueden conectar hasta 59 periféricos compatibles con PMOD a través de cuatro puertos de expansión Digilant PMOD. ValentFX ya ha diseñado dos módulos compatibles con PMOD optimizados para el dispositivo:un módulo Logi-Cam y un módulo Logi-Edu.

Las pantallas son compatibles a través de 10 pares LVDS ajustados en longitud y el almacenamiento se maneja con un puerto SATA. También se suministran pulsadores e interruptores DIP. Se puede acceder a unas 32 señales de E / S FPGA a través de los puertos de expansión Arduino y PMOD.

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