LILYGO T-FPGA devkit : ชุดพัฒนา ESP32-S3 WiSoC กับ Gowin GW1NSR-4C FPGA

LILYGO T-FPGA development kit เป็นชุดพัฒนาที่ประกอบด้วยโมดูล M.2 พร้อมไมโครคอนโทรลเลอร์สื่อสารไร้สาย ESP32-S3 WiFi และ Bluetooth และ Gowin GW1NSR-4C FPGA พร้อม 4,608 LUT และบอร์ดฐาน (carrier board) ที่ช่วยให้เข้าถึงขา I/O ได้ง่าย และมาพร้อมกับช่องแบตเตอรี่ 18650

โมดูลมาพร้อมกับพอร์ต USB-C OTG ที่เชื่อมต่อกับ ESP32-S3 และพอร์ต USB-C FPGA สำหรับ FPGA บอร์ดฐาน “T-FPGA shield” ประกอบด้วยอินเทอร์เฟส 4 x Pmod และคอนเนกเตอร์ STEMMA Qt/Qwiic สำหรับการขยาย รวมถึงขาสำหรับ 3.3 และ GND และ Pin-Header I/O 20 ขา

สเปค LILYGO T-FPGA:

MCU สื่อสารไร้สาย – Espressif Systems ESP32-S3R8 dual-core Tensilica LX7 @ สูงถึง 240 MHz พร้อมคำสั่ง vector instructions สำหรับ AI acceleration, RAM 512KB, PSRAM 8MB, การเชื่อมต่อสื่อสารไร้สาย (wireless)
Storage – แฟลช 16MB
FPGA – Gowin Semiconductors GW1NSR-LV4CQN48PC6/I5 พร้อม 4,608 LUT4, flash 256Kb, PSRAM 64Mb , Hyperflash 64Mb , NOR flash 32Mb
เชื่อมต่อผ่าน ESP32-S3
- 2.4 GHz 802.11 b/g/n Wi-Fi 4 พร้อมรองรับแบนด์วิธ 40 MHz
- การเชื่อมต่อ Bluetooth Low Energy (BLE) 5.0 พร้อมรองรับ long-range, Data rate สูงสุด 2Mbps
- รองรับสายอากาศ Cemaric และสายอากาศ u.FL ภายนอก
USB – 1x พอร์ต USB Type-C OTG, 1x พอร์ต USB Type-C “JTAG FPGA”
Host interface – คอนเนกเตอร์ M.2 Key-B edge
ส่วนขยาย – คอนเนกเตอร์ภายนอกพร้อม SPI, JTAG, 3.3V, GND
อื่น ๆ
- ปุ่ม Boot, Reset และ Power (ESP32-S3)
- ปุ่มผู้ใช้ (FPGA)
- LED เปิด/ปิด, LED ผู้ใช้ x 2 (หนึ่งอันเชื่อมต่อกับ ESP32-S3, อีกหนึ่งเชื่อมต่อกับ FPGA)
แหล่งจ่ายไฟ
- 5V ผ่านพอร์ต USB-C หรือคอนเนกเตอร์ M.2 edge
- AXP2101 PMIC
ขนาด – 60 x 42 มม.

โมดูล M.2 สำหรับเสียบเข้ากับ T-FPGA shield มีสเปคดังนี้

อินเทอร์เฟส 4x Pmod
คอนเนกเตอร์ STEMMA Qt/Qwicc 4 พินสำหรับโมดูล I2C
Pin-Header 20 ขาพร้อม I/Os, VBUS, VLDO, GND
กำลังไฟ
- ที่ใส่แบตเตอรี่ 18650
- ตัวต่อ 6 ขา 3.3V
- ตัวต่อ GND 6 ขา
ขนาด – 120 x 32 x 22 มม

LILYGO มีตัวอย่างบางส่วนสำหรับ ESP32-S3 (Arduino) และ Gowin FPGA (Verilog) เพื่อให้ไฟ LED ของ FPGA กะพริบจาก ESP32-S3 ผ่าน I2C หรือ SPI และยังมีตัวอย่าง Verilog อย่างง่ายที่จะกะพริบไฟ LED โดยตรงจาก FPGA คุณจะพบสิ่งเหล่านั้นบน GitHub พร้อมกับผังวงจร และคำแนะนำพื้นฐานบางประการในการเริ่มต้นใช้งาน Arduino IDE และ Gowin EDA บอร์ด Gowin บางตัวได้รับการองรับโดย open-source Yosys toolchain ผ่านโครงการ Apicula ดังนั้น T-FPGA ก็อาจจะรองรับได้

LILYGO มีเอกสารเพียงเล็กน้อย ดังนั้นหากคุณเป็นมือใหม่ในการใช้งาน Gowin FPGA ก็อาจเริ่มต้นด้วยบอร์ด เช่น Sipeed Tang Nano 20K , 9K หรือ 4K, หากต้องการบอร์ด FPGA ที่มี WiFi และ Bluetooth MCU สามารถซื้อชุดพัฒนา T-FPGA ชุดเต็มที่รวมโมดูล ESP32-S3+Gowin FPGA, บอร์ดฐาน และ Headers ต่างๆ ได้ที่ Aliexpress ในราคา $28.98 (~1,000฿)

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : LILYGO T-FPGA devkit combines ESP32-S3 WiSoC with Gowin GW1NSR-4C FPGA