Eiskalt: Pico-Ice serviert RP2040 und iCE40UP5K-FPGA auf einem Board
Das Pico-Ice ist ein preiswertes Board für den Einstieg in die FPGA-Welt. Dank Open Source ist die Hard- und Software gut dokumentiert und erprobt.
- Carsten Wartmann
Das Pico-Ice von tinyVision.ai ist ein kleines, kostengünstiges (ca. 40 Euro inkl. MwSt.) Board mit dem Raspberry Pi Pico Prozessor (RP2040) und einem Lattice Semiconductor iCE40UP5K FPGA. Das Board verfügt über unabhängige Flashspeicher für FPGA und RP2040, stromsparendes SSRAM, einige Taster und eine dreifarbige LED. Alle FPGA und RP2040 Pins sind für schnelle Experimente auf 2.54mm Header Pins herausgeführt (die meisten sind im PMOD Standard angeordnet).
(Bild: tinyVision.ai)
Die Hardware bietet einiges an Möglichkeiten.
- Raspberry Pi Pioc RP2040 Prozessor
- Lattice UltraPlus ICE40UP5K FPGA mit 5.3K LUTs, 1Mb SPRAM, 120Kb DPRAM, 8 Multiplizierer
- Alle RP2040 und 32 FPGA GPIOs auf 2.54mm Header
- 4MB SPI-Flash
- 8MB stromsparendes qSPI-SRAM
- RGB-LED, gemeinsam genutzt von RP2040 und FPGA
- Zwei Taster, einer dediziert und einer primär für Prozessor-Reset während der Entwicklung, aber auch umschaltbar
- Onboard 3.3V und 1.2V Regler, mit genug Luft, um das Projekt auch mit 3.3V zu versorgen.
- Open Source Schaltplan und Layout mit KiCAD Quellen
- 4-Layer Platine mit massiven Masseflächen für gute Signalintegrität
(Bild: tinyVision.ai)
Nicht nur das Design und die Firmware des Boards sind Open Source, sondern auch die zur Programmierung benötigten Toolchains. Eigenschaften der Firmware sind:
- FPGA Clock wird vom RP2040 zur Verfügung gestellt für eine einfache Programmierung des FPGA Clocks unter SW Kontrolle.
- RP2040 kann den FPGA direkt oder den FPGA-Flash programmieren. Die Programmierung erfolgt per Drag & Drop einer UF2-Datei oder per Kommandozeile mittels DFU für mehr Flexibilität.
- Der RP2040-Beispielcode bietet eine Pass-Through-UART-Funktion für das FPGA.
- 8-Bit breiter Bus zwischen FPGA und RP2040, kann für qSPI, UART etc. verwendet werden
- Unterstützung des Ultra-Low-Power-Sleep-Modus: kann RP2040 und FPGA abschalten, während das SRAM mit Strom versorgt wird (einige zehn uA im Standby)
Das Board kann über Lectronz in der EU (38,70 Euro inkl. MwSt.) oder direkt aus den USA ($35.00) über Tindy bezogen werden.
(caw)
