Americká firma Digilent, založená v roku 1990, je známa predovšetkým ako výrobca vývojových sád.



 
Americká firma Digilent, založená v roku 1990, je známa predovšetkým ako výrobca vývojových sád skonštruovaných s využitím nasledujúcich platforiem:

• obvody CPLD (Complex Programmable Logic Device) a FPGA (Field Programmable Gate Array) firmy Xilinx (vývojové sady Basys™, Nexys™ i Atlys™),
• 32-bitové mikrokontroléry PIC32 firmy Microchip (vývojové sady chipKIT™ navrhnuté pre užívateľov vývojových sád Arduino™ a vývojové sady CEREBOT™).

 
Na rozšírenie možností vyššie uvedených vývojových sád je možné využiť rozširujúce dosky vyvinuté firmou Digilent, so spoločným názvom Pmod™. Tieto dosky, v závislosti od typu, obsahujú rôzne druhy snímačov, integrovaných obvodov, obvodov rozhraní, pamätí, vstupno-výstupných zariadení atď. Rozširujúce dosky sa so základnými doskami komunikujú prostredníctvom 6- alebo 12-pinových konektorov (vo forme dvojradovej kolíkovej lišty). Značná časť vyvinutých dosiek Pmod™ je postavená na základe známych obvodov firmy Analog Devices a Linear Technology.
 

Firma Digilent Inc. je rovnako aj výrobcom programátorov s rozhraním high-speed JTAG a SPI/USB2.0, ktoré spolupracujú s vývojovými sadami určenými pre obvody Xilinx a s mikrokontrolérmi ATMEL AVR. Na obsluhu programátorov (konfigurácia a programovanie cieľových obvodov) výrobca bezplatne poskytuje ľahko použiteľný program Adept.



Aby sme mohli podrobnejšie predstaviť možnosti vývojových sád vyvinutých firmou Digilent Inc., pozrime sa dôkladnejšie na dve z nich.

1.       Sada Basys™3 (410-183P-KIT)
 
Relatívne vysoká cena základných hardvérových nástrojov bola donedávna pre konštruktérov, ktorí chceli vo svojich projektoch/aplikáciách využiť obvod FPGA, neprekročiteľnou bariérou. Nie bez významu určite je aj neustále pokračujúca miniaturizácia integrovaných obvodov (vývoj zaujímavých obvodov v puzdrách BGA a LGA so stovkami vývodov), ktorá rovnako môže byť príčinou ťažkostí pri vyvíjaní prototypu (ťažkosti súvisiace so správnou montážou obvodu na doske). Liekom na tieto ťažkosti sú vývojové sady firmy Digilent, a medzi nimi aj Basys™3.
 
Srdcom tohto systému je obvod FPGA XILINX z rodiny Artix™-7 skladajúci sa z

• 33280 logických hradiel zoskupených do 5200 klastrov. Každý klaster obsahuje štyri
  6-vstupové vyhľadávacie tabuľky (look-up table, LUT) – spolu 20800 a 8 klopných obvodov (spolu 41600). Tabuľky slúžia na ukladanie vopred pripravených údajov, čo umožňuje ušetriť čas potrebný na ich výpočet na úkor väčšieho využitia pamäte. Vyhľadávacie tabuľky sa používajú všade tam, kde sa opakovane vykonávajú tie isté výpočty.
• 1800 kbit rýchlej pamäte RAM;
• 5 generátorov taktovacích signálov, každý s vlastnou slučkou fázového závesu PLL;
• 90 klastrov DSP (Digital Signal Processing – spracovanie digitálnych signálov);
• maximálna vnútorná taktovacia frekvencia presahujúca 450 MHz;
• vstavaný analógovo-digitálny prevodník.

 
Prostredie, v ktorom obvod FPGA pracuje, sa skladá z:

• 16 prepínačov,
• 16 LED diód,
• 5 monostabilných tlačidiel typu TACT-SWITCH,
• 4-miestneho 7-segmentového LED displeja,
• 4 rozširujúcich konektorov Pmod™,
• výstupu VGA s 12-bitovou farebnou hĺbkou,
• mostíka USB-UART,
• dodatočnej sériovej pamäte Flash,
• portu USB HID (Human Interface Device).

 
Na doske predstavovaného systému sa nachádza aj integrovaný programátor-konfigurátor FPGA, vybavený rozhraním USB. Vývojová sada Basys™3 bola navrhnutá pre spoluprácu s vývojovým prostredím Xilinx Vivado Design Suite, ktorý, okrem iného, ponúka pokročilý analyzátor logických stavov/signálov sériových vstupných/výstupných portov.
 
2.      Vývojová sada chipKIT™ Wi-FIRE (410-302P-KIT)
 



chipKIT™ je názov série vývojových sád s mikrokontrolérmi PIC32 a rozširujúcich dosiek vyrábaných spoločnosťou Digilent Inc.. Vývojová sada je postavená na báze mikrokontroléra PIC32MZ2048ECG.
 
Jeho základnými vlastnosťami sú:

• maximálna taktovacia frekvencia 200 MHz,
• výpočtový výkon 330 DMIPS,
• 2MB Flash pamäte,
• architektúra MIPS32, jadro microAptive,
• rozšírená časť DSP v porovnaní s predchodcami (mikrokontroléry PIC32 série MX).

 
Čo sa týka dostupných periférnych zariadení, vývojová sada chipKIT™ Wi-FIRE obsahuje:

• vstavaný modul Wi-Fi MRF24WG0MA,
• slot pre pamäťové karty microSD,
• konektor USB A a USB micro AB,
• 4 LED diódy,
• 2 monostabilné tlačidlá typu TACT-SWITCH,
• potenciometer pre nastavenie analógovej veličiny,
• 43 vstupno/výstupných liniek mikrokontroléra s vývodmi na kolíkové zásuvky. Rozmiestnenie týchto zásuviek zodpovedá štandardu Arduino™.

 
Vývojovú sadu Wi-FIRE podporuje (podobne ako iné vývojové sady série chipKIT™) bezplatné, firmou Digilent Inc. vyvinuté vývojové prostredie MPIDE, ktoré je veľmi podobné všeobecne známemu prostrediu Arduino™ IDE. Tento softvér bol tak navrhnutý, aby poskytoval maximálnu kompatibilitu s existujúcimi rozširujúcimi kartami (shield), aplikáciami a vzdelávacími materiálmi a programami Arduino™. Sadu Wi-FIRE je možné obsluhovať aj z prostredia MPLAB X firmy Microchip, avšak v tomto prípade je potrebné použiť externý, špeciálne na tento účel určený programátor/debugger (napr. PICKit-3).
 
Vývojové sady predstavené v tomto článku, tvoria len malú časť ponuky produktov firmy Digilent Inc.. Za zmienku stojí ešte skutočnosť, že pri nákupe niektorých vývojových sád na potreby škôl a univerzít je možné získať zľavy, vďaka ktorým by malo byť vybavenie laboratórnych sál modernými zariadeniami oveľa jednoduchšie. Podrobnejšie informácie o výrobkoch firmy Digilent Inc. je možné získať na webovej stránke distribútora firmy Digilent Inc., firmy Transfer Multisort Elektronik (www.tme.eu).
 
Mgr. Ing. Paweł Sióda – TME

• O autorovi
• Najnovšie príspevky

TME s.r.o.

Najnovšie články od TME s.r.o. (zobraziť všetky)

• Programovateľné laboratórne zdroje GW INSTEK série GPP - 1. októbra 2024
• Tieniace a uzemňovacie pásky PPI - 1. septembra 2024
• Komplexné vybavenie každej dielne – značka MILWAUKEE® v TME - 2. augusta 2024