UltraScale+MPSoC軟硬件設(shè)計(jì)及入門(mén)套件

作者：Joseph Yang，Kwee Peng Yap，Lian Heng Tan和Pei Fern Ng

如果您有一個(gè)好創(chuàng)意，但卻對(duì)于將要使用的軟硬件知識(shí)沒(méi)多少概念，怎么辦？

馬上報(bào)班一項(xiàng)項(xiàng)開(kāi)始學(xué)習(xí)，還是想辦法找到一個(gè)簡(jiǎn)單易用并合適的工具？ 這樣下來(lái)，從創(chuàng)意到實(shí)現(xiàn)不知要拖到什么時(shí)間了。我們是賽靈思的一支酷愛(ài)創(chuàng)新的團(tuán)隊(duì)，在開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單卻有趣兒的游戲的時(shí)候,我們發(fā)現(xiàn)對(duì)所需要的ARM 處理器和開(kāi)發(fā)工具了解非常有限，但是這并沒(méi)有讓我們氣餒，來(lái)聽(tīng)聽(tīng)我們的故事吧。

我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)的工程師，大多都是搞 IC 設(shè)計(jì)的硬件工程師，對(duì) Arm? 處理器或 Vivado?Design Suite 知之甚少，但我們?nèi)匀缓芟朐囋囐愳`思新推出的 AI 入門(mén)級(jí)開(kāi)發(fā)平臺(tái) ——Ultra96 ，因此我們決定用它來(lái)啟動(dòng)我們的小項(xiàng)目。

硬件 - Ultra96板和Grove Ultra96板傳感器入門(mén)套件

默認(rèn)的開(kāi)發(fā)板是Ultra96。此外，我們使用了Grove Ultra96 開(kāi)發(fā)板傳感器入門(mén)套件。我們之所以選擇 Grove Ultra96 套件，是因?yàn)檫@個(gè)套件包含 Ultra96 開(kāi)發(fā)板傳感器夾層板，帶有多個(gè) Grove 模塊，如 LCD，按鈕等。此外，Grove Ultra96開(kāi)發(fā)板傳感器入門(mén)套件還為所有附帶的模塊提供了示例項(xiàng)目。

圖1.Grove入門(mén)條件

我們決定創(chuàng)建一個(gè) Word Color Match (單詞顏色配對(duì)) 游戲。液晶顯示器有一個(gè)RGB可調(diào)背光，這是游戲的重要組成部分。每當(dāng)背景顏色與顯示的單詞匹配時(shí)，玩家需要按下按鈕才能獲得一個(gè)點(diǎn)。

圖2.背景顏色與顯示的單詞不匹配時(shí)

如果玩家在匹配時(shí)沒(méi)有按下按鈕，則玩家將丟一條命。當(dāng)玩家失去五條命時(shí)游戲結(jié)束。

圖3.背景顏色與顯示的單詞匹配時(shí)

我們的項(xiàng)目主要包括

• Grove組件與Zynq?UltraScale+? MPSoC和/或Arduino連接

- 傳感器開(kāi)發(fā)板的連接器與Zynq（下方黃色框）或Arduino（下方紅色框）的固定連接

• 筆記本電腦通過(guò)UART連接到Ultra96開(kāi)發(fā)板進(jìn)行調(diào)試

• 帶有Vivado工具和SDK流程的Zynq UltraScale + MPSoC，

• Arduino 與 Grove 組件接口

圖4.硬件配置

再看一下我們是如何進(jìn)行游戲分區(qū)的

• Arduino - 游戲

• Ultra96 - 領(lǐng)導(dǎo)板

• 筆記本電腦 - 調(diào)試界面

Arduino 和 Zynq UltraScale + MPSoC 流程從其自己的一組連接的 Grove 組件輸入，并獨(dú)立更新其連接的LCD。由于每個(gè)子系統(tǒng)都是獨(dú)立的并通過(guò)UART進(jìn)行通信，因此在團(tuán)隊(duì)中很容易對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分配。我們能夠在開(kāi)始時(shí)獨(dú)立開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的一部分，然后在子系統(tǒng)準(zhǔn)備好后輕松集成所有部分。

終于，單詞顏色配對(duì)游戲板誕生了。

圖5.顏色配對(duì)游戲板

以下是我們從這次經(jīng)歷和 Ultra96 中學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)：

多功能性

• 配合 Ultra96 開(kāi)發(fā)板傳感器夾層板，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的 Arduino 教程快速上手

• 利用基于 Arm 的 Zynq UltraScale + MPSoC 意味著用戶(hù)可以在此平臺(tái)上開(kāi)發(fā)更多計(jì)算密集型應(yīng)用

訪(fǎng)問(wèn) Ultra96 開(kāi)發(fā)板的生態(tài)系統(tǒng)

• Ultra96 是一個(gè)多功能平臺(tái)，具有許多擴(kuò)展選項(xiàng)

訪(fǎng)問(wèn) Grove 生態(tài)系統(tǒng)

• 該生態(tài)系統(tǒng)提供了廣泛的模塊和易于使用的驅(qū)動(dòng)程序

訪(fǎng)問(wèn) Arduino 生態(tài)系統(tǒng)

• 生態(tài)系統(tǒng)在網(wǎng)上提供了廣泛的示例

在項(xiàng)目開(kāi)始之前，我們也害怕陡峭的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)，認(rèn)為完成一個(gè)項(xiàng)目需要很長(zhǎng)時(shí)間。但是，所有四名團(tuán)隊(duì)成員都能夠在兩個(gè)月內(nèi)迅速弄懂了 Ultra96 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并對(duì)其在 Linux 環(huán)境中 Python 和 C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)的快速轉(zhuǎn)碼極為贊賞。最重要的是，我們玩得非常開(kāi)心！

無(wú)論您是創(chuàng)建簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，還是從物聯(lián)網(wǎng)到機(jī)器學(xué)習(xí)中更復(fù)雜的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，這種都是您開(kāi)啟設(shè)計(jì)的完美方式。