Lichee Tang Nano: Primeiros passos com esse FPGA de baixíssimo custo
Não é novidade, aos mais atentos ao mercado de semicondutores, que diversos fabricantes chineses têm surgido no mercado entregado dispositivos de baixíssimo para as mais diversas aplicações. Nesse caminho surgiram recentemente diversos fabricantes de FPGA (inserir link para artigo passado) e não é de surpreender o aparecimento de placas de desenvolvimento de baixo custo para incrementar o arsenal de desenvolvedores de sistemas embarcados. Neste artigo apresentaremos a placa Lichee Tang Nano da Sipeed que custa US$ 4,99!!
Lichee Tang Nano
Apresentando tamanho compacto, a placa Lichee Tang Nano possui um FPGA da família Gaouyun Little Bee, da fabricante Gowin. A placa disponibiliza todos os pinos de entrada e saída do FPGA para experimentos.
Os recursos disponíveis na placa são:
PSRAM 64Mbit
Interface para LCD RGB 40P
Cristal 24MHz
O FPGA disponível é da família LIttleBee como apontamos anteriormente os dispositivos dessa família são do tipo não volátil, possuindo memória de configuração integrada ao dispositivo reduzindo o tamanho necessário para a utilização dos mesmos. Os objetivos do fabricante ao desenvolver eram performance ocupando pouco espaço e com baixo consumo. A família possui dispositivos com processadores ARM Cortex-M, com foco em segurança e recentemente apresentou FPGA com capacidade de comunicação bluetooth low energy.
Na placa temos o GW1N-1 que possui as seguintes características:
Número de B-SRAM
Flash de usuário
PLLs+DLLs
Como podemos observar os números se trata de um FPGA com poucos recursos, cujo foco é o desenvolvimento de sistemas digitais de pequeno porte.
O fabricante entrega exemplos de controle do LED RGB e do display, que é vendido separadamente, mas com essa quantidade de recursos podemos esperar a implementação de pequenos controladores para sistemas embarcados e até mesmo alguma variação de um softcore Risc-V.
Aos que estão ambientados com os fabricantes chineses, é sabido que encontrar as informações necessárias é parte do desafio do uso. A expectativa, como sempre, é que a situação melhore com o tempo. O software de desenvolvimento da Gowin está disponível para Windows e Linux. Neste artigo faremos a instalação no Windows para utilizar o Lichee Tang Nano.
Como de praxe com os fabricantes de FPGA é necessário fazer um registro para obtenção do software. Após registro o download pode ser feito neste link. Fazendo o download da última versão disponível teremos um arquivo compactado como um zip. A instalação segue o processo típico de um software no windows.
Após a instalação é preciso configurar a licença. Eu estou utilizando o servidor de licenças disponibilizado pela Sipeed e mostrarei como configurá-lo. Devemos selecionar a opção "Manage License" do menu Help e configurar o endereço do servidor conforme este documento. A sequência de imagens ilustra o processo.
Após o teste de conexão devemos obter a informação de sucesso. Atente que por se tratar de um servidor o mesmo pode eventualmente estar indisponível. Para evitar esse problema podemos solicitar uma licença por este formulário minha solicitação levou algumas horas para ser atendida.
Clone ou faça o download do zip do repositório do Lichee Tang Nano e após isto vamos abrir o projeto example_led. Antes de executarmos a síntese é necessário configurar o software que irá executá-la. Nos FPGAs da Gowin podemos utilizar o SinplifyPro ou o software da própria fabricante. Como não configuramos a licença para o Sinplify pro é preciso configurar para o uso do GowinSynthesis conforme as imagens abaixo.
Após isso um duplo clique em Place & Route deve executar a tarefa de aprontar o arquivo para ser gravado no FPGA.
Utilizando o botão program apontado na imagem teremos a gravação no FPGA. Não devemos notar nenhuma mudança no comportamento dado que o circuito descrito neste exemplo vem gravado na FPGA pelo fabricante.
Neste artigo executamos os primeiros passos para configuração da Lichee Tang Nano, uma placa de baixíssimo custo e um excelente ponto de entrada para aqueles que desejam iniciar no mundo dos FPGA e desejam ter uma placa a disposição para testes. Muito do que está neste texto veio das informações encontradas neste link.
Referências – Primeiros passos com Lichee Tang Nano: FPGA de baixíssimo custo
Github da Lichee Tang Nano
Página da GoWin
Para saber mais sobre Verilog e VHDL, navegue pelo Embarcados e acesse nosso conteúdo.
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ANDRE MACARIO BARROS
Parabéns pelo artigo! Sua contribuição veio em um bom momento, pois estou com grandes dificuldades para adquirir pela instituição na qual trabalho algumas unidades de kits para lógica reconfigurável. E com um custo nesta faixa é possível que o próprio aluno tome a iniciativa de ter um para prosseguir seus estudos em casa. Por acaso você saberia me informar qual dispositivo é mais fácil de se fazer o set-up para se trabalhar com alunos: este kit que você apresentou o a Fipsy FPGA? Por "set-up" refiro-me a: 1) quantidade de materiais necessários (pelo que sondei, parece-me que a Fipsy requer… Leia mais »
Reply to ANDRE MACARIO BARROS
Esse kit já possui tudo que e necessário para utilização. A Fipsy, que olhei rapidamente por conta da sua pergunta, irá exigir algum gravador.
No tocante a linguagem a fipsy utiliza um FPGA Lattice que utiliza o Diamond como ferramenta, não creio que essa limitação de seleção do VHD exista. Embora eu tenha utilizado pouco a placa desse artigo acredito que pelo custo e integração da mesma ela seja uma boa escolha pra uma disciplina introdutória.