您的設(shè)計是否需要并行計算、安全性、效率、速度、靈活性和可擴展性？向FPGA問好！

為什么選擇FPGA？

FPGA 是可重構(gòu)的集成電路 （IC），用于實現(xiàn)支持多個系統(tǒng)實現(xiàn)和修訂的復雜邏輯功能。它們可以實現(xiàn)像門這樣簡單的東西，也可以像多核處理系統(tǒng)一樣復雜。

FPGA 使您能夠構(gòu)建面向未來且可擴展的設(shè)計，符合不斷發(fā)展的標準，并根據(jù)修訂后的規(guī)范重新配置硬件，即使在現(xiàn)場部署產(chǎn)品后也是如此。如果基于 MIPI 的圖像處理系統(tǒng)需要升級以支持其他相機傳感器接口，您可以在 FPGA 上進行升級，而無需修改系統(tǒng)。這為您提供了成本和時間優(yōu)勢，而不是必須確定和購買新零件來重新設(shè)計您的系統(tǒng)。

傳統(tǒng)上，F(xiàn)PGA被認為是復雜的設(shè)備，對于沒有FPGA開發(fā)經(jīng)驗的人來說是無法克服的。然而，我們制定了一項計劃來改變這種看法，使FPGA成為每個人都可以訪問且易于使用的平臺。

Hello FPGA 套件如何工作？

我們將 Hello FPGA 套件設(shè)計為一種低成本、緊湊、多功能的硬件，可作為熟悉 FPGA 的簡單工具。

我們推出了基于SmartFusion?2 FPGA的Hello FPGA套件，該套件具有嵌入式閃存的Arm? Cortex-M3?處理器，使您能夠啟動您的FPGA之旅。該套件簡化了 FPGA 評估，讓您體驗在設(shè)計中使用 FPGA 的優(yōu)勢，并加速原型開發(fā)。

Hello FPGA 平臺支持圖像處理、信號處理和人工智能方面的引人注目的演示。該套件具有 Arduino 和 mikroBUS? 等通用連接器，可在原型設(shè)計和開發(fā)擴展套件時實現(xiàn)靈活性，從而確保在未來項目中輕松采用。

憑借產(chǎn)品過時風險低、快速原型設(shè)計和易于調(diào)試的優(yōu)勢，F(xiàn)PGA 已慢慢在各個細分市場中流行起來。FPGA市場的增長是由它們在電信，消費電子，汽車和工業(yè)應用中的日益普及以及軍事，航空航天和國防等更經(jīng)典的領(lǐng)域推動的。

Hello FPGA 支持大量易于使用的預構(gòu)建演示，使您能夠快速入門并在下一個項目中使用 FPGA。

Hello FPGA可用于開發(fā)從簡單控制邏輯到數(shù)據(jù)采集、圖像處理、信號處理和AI應用的應用。該套件可測量實時FPGA內(nèi)核功耗，使用戶能夠使用獨特的閃存凍結(jié)模式，同時保持低功耗應用的I/O狀態(tài)。Hello FPGA板包括Microchip的PIC32微控制器（MCU），用于對SmartFusion?2 SoC FPGA進行編程，監(jiān)控電源和執(zhí)行一般內(nèi)務(wù)管理功能。該試劑盒可以作為一個獨立的單元工作，也可以通過PICkit?接頭擴展現(xiàn)有的Microchip試劑盒。它還展示了 FPGA 的關(guān)鍵特性和處理能力，如 DSP、即時開啟、機器學習接口和低功耗。

Hello FPGA 套件結(jié)合了 Hello FPGA 基板、LCD 板和攝像頭傳感器板。該基板是一款功能強大的主板，可容納 M2S010-1VF256 SmartFusion2 SoC FPGA、PIC32MX79SF512L PIC? MCU、一系列存儲設(shè)備、擴展針座和兼容連接器。相機傳感器和LCD是附件板，通過20引腳擴展針座插入基板，有助于圖像傳感和渲染應用，例如圖像處理和數(shù)字識別演示。SmartFusion2 SoC FPGA 提供 5K–150K LE 和 166 MHz Arm Cortex-M3?? 處理器，包括帶有片上 eSRAM 和 eNVM 的 ETM 和指令高速緩存，以及具有廣泛外設(shè)的完整微控制器子系統(tǒng) （MSS），包括 CAN、TSE 和 USB。板載FPGA作為智能器官，管理所有計算和處理功能，包括運行卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），而MSS則駕駛Flash Freeze操作以及相機和顯示器的配置。PIC32 MCU 運行直接 C 語言，通過專用 GUI 對 FPGA 進行編程。此外，它還有助于測量功耗，橋接PC和FPGA之間的UART通信通道，并接受和響應來自FPGA的命令。板載存儲設(shè)備包括用于存儲啟動映像的 8 GB DDR3 和 8 MB SPI 閃存。

該相機板采用豪威的相機傳感器，支持RGB 640-480-5格式高達6px5p的分辨率。顯示板使用Ilitek的LCD，支持480px320p的分辨率。

專用的 Hello FPGA GUI 是一個直觀的工具，可自動檢測 FPGA 上的程序，同時切換視圖以顯示相應的演示。必要的 USB 轉(zhuǎn) UART MCP2221 驅(qū)動程序與 GUI 一起安裝。它通過進入和退出閃光凍結(jié)模式的實時選項進一步測量FPGA內(nèi)核功率。

除功率測量外，hello FPGA還包括三個即用型圖，用于圖像處理、物體檢測和識別以及FIR濾波器。對于 圖像 處理 演示， FPGA 將 來自 相機 的 輸入 實 時 視頻 從 640x480 縮小 到 480x320， 然后 通過 圖像 增強 功能 來 運行 亮度、 對比度 和 色彩 平衡， 然后 以 最 低功耗 的 速度 在 LCD 上 顯示?；谌斯ぶ悄艿臄?shù)字識別演示使用底層圖像處理來讀取手寫或顯示在GUI上的數(shù)字，并在LCD上顯示識別的輸出。這是使用使用TensorFlow構(gòu)建并使用MNIST數(shù)據(jù)庫訓練的4層深度，并行，完全連接的CNN來實現(xiàn)的。FIR/FFT 演示通過 GUI 接受您的輸入?yún)?shù)，以在 GUI 上處理和顯示相應的波形。它還允許自動掃描功能通過一系列值掃描單個輸入頻率，供FPGA處理。

審核編輯：郭婷