Kit de Desarrollo FPGA Terasic DE10-Nano

Tabla de Contenidos

1. Introducción
2. Placa DE10-Nano: Una introducción
   1. Características principales
   2. Soporte de entrenamiento y materiales de apoyo
   3. Ejemplos de diseño y documentación
   4. Herramienta System Builder
   5. Linux Board Support Package
3. Placa de expansión y conectividad
   1. Interfaz de expansión
   2. Tarjetas de expansión compatibles
   3. Conexión con Arduino
   4. OpenCL BSP
4. Aceleración de alto rendimiento con OpenCL
   1. Ventajas de OpenCL
   2. Manderbolt: Aceleración de gráficos
   3. Ray-Tracing: Rendimiento mejorado para gráficos
   4. Integración con OpenCL de terceros
5. Conclusión
6. Preguntas frecuentes (FAQ)

🛠️ Placa DE10-Nano: Una introducción

La placa DE10-Nano es una placa de desarrollo compacta y asequible de SoC FPGA. Ideal para principiantes en SoC FPGA, esta placa utiliza la FPGA más grande de la familia Intel Cyclone V SoC, lo que permite a los usuarios tener una mayor capacidad de diseño. Equipada con un procesador ARM Cortex-A9 de doble núcleo, la DE10-Nano ofrece una amplia gama de características y capacidades para proyectos de desarrollo de sistemas embebidos.

1. Características principales

La placa DE10-Nano cuenta con las siguientes características principales:

• 110K elementos lógicos en la FPGA
• Procesador ARM Cortex-A9 de doble núcleo
• Fuente de alimentación externa de 5V
• USB-Blaster II de Alta velocidad integrado
• Conexión a PC a través de USB

2. Soporte de entrenamiento y materiales de apoyo

Además del hardware incluido en el kit, la DE10-Nano Development Kit también ofrece materiales de entrenamiento gratuitos y paquetes de soporte. Estos recursos incluyen ejemplos de diseño en Verilog y C-Code, documentación, una aplicación software llamada System Builder, y un paquete de soporte para OpenCL y Linux.

3. Ejemplos de diseño y documentación

Los ejemplos de diseño proporcionados en el kit de la DE10-Nano cubren desde proyectos básicos hasta proyectos complejos, lo que facilita el aprendizaje autodidacta para principiantes. Estos ejemplos incluyen diversas aplicaciones y permiten a los diseñadores de sistemas crear rápidamente sistemas personalizados según sus necesidades.

Los ejemplos de diseño se dividen en tres categorías: diseños de referencia de FPGA, diseños de referencia de HPS (Hard Processor System) y diseños de colaboración entre FPGA y HPS. Estos ejemplos son una excelente manera de familiarizarse con las capacidades y funcionalidades del kit DE10-Nano.

4. Herramienta System Builder

System Builder es una potente herramienta de construcción de sistemas propietaria desarrollada por Terasic. Esta herramienta ayuda a los usuarios a crear proyectos Quartus II para sus diseños personalizados, asignar fácilmente pines y configuraciones de E/S, y conectar periféricos con solo unos clics. Con System Builder, los desarrolladores pueden comenzar a trabajar en sus diseños de manera inmediata.

5. Linux Board Support Package

El kit DE10-Nano para Linux incluye un paquete de soporte para la placa. Este paquete ofrece características como un escritorio Linux LXDE, software de desarrollo de interfaz gráfica de usuario con la biblioteca QT, biblioteca de procesamiento de imágenes OpenCV, y controladores USB para cámaras, dongles Wi-Fi y dongles Bluetooth.

Las características de expansión de hardware permiten un mayor nivel de aplicaciones del sistema. Por ejemplo, la cámara USB se puede utilizar con la biblioteca OpenCV para aplicaciones de procesamiento de video en tiempo real. El dongle USB Wi-Fi permite a los usuarios conectarse a redes inalámbricas para aplicaciones relacionadas con la conectividad. El dongle USB Bluetooth permite controlar remotamente diferentes dispositivos.

El kit DE10-Nano incluye también el OpenCL BSP (Board Support Package), que permite a los desarrolladores aprovechar el lenguaje de alto nivel para acelerar el rendimiento de sus aplicaciones. El Manderbolt utilizado en el OpenCL para aceleración es más de 50 veces más rápido que una CPU. El Ray-Tracing utilizado en el OpenCL también proporciona un rendimiento mejorado para gráficos en más de 50 veces que una CPU. Además, es posible utilizar OpenCL de terceros para mejorar aún más la eficiencia de la visualización gráfica.

En conclusión, la placa DE10-Nano de Terasic ofrece una solución completa para el desarrollo de aplicaciones SoC FPGA. Con su amplia gama de características y capacidades, los usuarios pueden desarrollar fácilmente proyectos desde nivel de entrada hasta proyectos complejos, gracias a los ejemplos de diseño proporcionados. Además, la placa cuenta con herramientas y soporte para facilitar el proceso de desarrollo. Con su tamaño compacto y precio asequible, la DE10-Nano es la opción perfecta para principiantes en el mundo de las FPGA.

📌 Preguntas frecuentes (FAQ)

Q: ¿Cuáles son las principales características de la placa DE10-Nano? A: Las principales características de la placa DE10-Nano incluyen una FPGA con 110K elementos lógicos, un procesador ARM Cortex-A9 de doble núcleo, fuente de alimentación externa de 5V y conectividad USB.

Q: ¿Qué tipos de ejemplos de diseño incluye el kit DE10-Nano? A: El kit DE10-Nano incluye ejemplos de diseño que abarcan desde proyectos básicos hasta proyectos complejos, como diseños de referencia de FPGA, diseños de referencia de HPS y diseños colaborativos entre FPGA y HPS.

Q: ¿Qué es System Builder y cómo ayuda en el desarrollo de proyectos? A: System Builder es una herramienta de construcción de sistemas desarrollada por Terasic que permite a los usuarios crear proyectos Quartus II para sus diseños personalizados. Con esta herramienta, los usuarios pueden asignar pines y configuraciones de E/S, así como conectar periféricos de manera fácil y rápida.

Q:¿Qué incluye el paquete de soporte para Linux del kit DE10-Nano? A: El paquete de soporte para Linux del kit DE10-Nano incluye características como un escritorio Linux LXDE, software de desarrollo de interfaz gráfica de usuario con la biblioteca QT, biblioteca de procesamiento de imágenes OpenCV y controladores USB para cámaras, dongles Wi-Fi y dongles Bluetooth.

Recursos:

• Terasic | DE10-Nano
• Terasic | DE10-Nano Linux BSP
• Terasic | DE10-Nano Expansion