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在FPGA上为FPGA设计PCB

在FPGA上为FPGA设计PCB

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FPGA(Zynq™ UltraScale+™ MPSoC) 上的 Ubuntu 22.04 桌面映像上安装了各种 EE 设计应用程序(包括 KiCad),并用它设计 PCB。

步骤

从 Kria SOM wiki(https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/1641152513/Kria+SOMs+Starter+Kits#K26-Boot-Firmware-Updates)下载 K260 的最新启动固件,并按照使用启动映像恢复工具的说明将固件上传到 KV260 的 QSPI 闪存。

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为 FPGA 创建 Ubuntu 22.04 SD 卡

更新启动固件后,可以直接从 Canonical 网站(https://ubuntu.com/download/amd)下载 Krias 的 Ubuntu 22.04 桌面映像的映像文件:

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然后使用工具烧写 SD 卡镜像。这里推荐 balenaEtcher。

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SD 卡尽量选择大一点(》= 32GB),因为后续要安装其他软件。

硬件设置

使用键盘、鼠标及HDMI 显示器和KV260 连接在一起 ,并将以太网连接到路由器:

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Ubuntu 环境准备

首先, FPGA 比特流中的 PWM 逻辑与 Ubuntu 中的风扇控制逻辑发生冲突。因此,为了确保 CPU 风扇持续全速运行,需要先停止 Ubuntu 中的 fancontrol 服务:

ubuntu@kria:~$ sudo service fancontrol stop

Xlnx -config(https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/2057043969/Snaps+-+xlnx-config+Snap+for+Certified+Ubuntu+on+Xilinx+Devices) 是需要安装的命令行工具,用于根据 ZynqMP 特定要求(例如自定义 Xilinx gstreamer)配置系统:

  1. ubuntu@kria:~$ sudo snap install xlnx-config --classic --channel=2.x
  2. ubuntu@kria:~$ sudo xlnx-config.sysinit

最后,更新升级系统:

  1. ubuntu@kria:~$ sudo apt update
  2. ubuntu@kria:~$ sudo apt upgrade

重新启动 FPGA 确保所有更改均已生效。

安装 KiCad

安装整个science-electronics软件包,这样可以尝试常用的其他应用程序,例如 GnuRadio、Fritzing 等。

ubuntu@kria:~$ sudo apt-get install science-electronics
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使用 KiCad 进行 PCB 设计

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使用 KiCad 默认库中提供的内容来布局简单共发射极 BJT 电路驱动 LED。

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布局没有任何问题,虽然它不像PC上那么灵活,但绝对够用。

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在完成布局后,3D 渲染工具需要一段时间才能加载:

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总结

老实说,这是一种开始:使用 FPGA 为 FPGA 设计PCB。考虑到FPGA强大的可扩展性,甚至你可以为自己的软件设计加速~

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