บอร์ดพัฒนา RPGA Feather ได้รวมชิป RP2040 กับ Lattice iCE40 FPGA สำหรับโครงการ Sensor Fusion

บอร์ด RPGA Feather ของ Oak Development Technologies ได้รวมไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2040 เข้ากับ iCE5LP4K FPGA ของ Lattice Semiconductor ลงในบอร์ดพัฒนาขนาดเล็กฟอร์มแฟคเตอร์ Adafruit Feather

iCE5LP4K FPGA เป็นชิปที่ใช้พลังงานต่ำ (ultra-low-power) ในตระกูลผลิตภัณฑ์ iCE40 Ultra ที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันบนมือถือ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และอุปกรณ์พกพา ส่วนไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2040 ทำให้การเขียนโปรแกรมด้วย CircuitPython บน FPGA ง่ายขึ้น

ก่อนหน้านี้เราจะได้เห็นผลิตภัณฑ์ของ Oak Development Technologies ที่ใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ Adafruit Feather เช่น บอร์ด IcyBlue (ที่ใช้ก iCE5LP4K FPGA) และ Lattice FeatherWing

สเปคของ RPGA Feather:

MCU – ไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2040 dual-core Cortex-M0+ @ 133 MHz พร้อม SRAM 264KB
FPGA – Lattice Semiconductor iCE5LP4K FPGA
- Logic Cells – 3,520 logic cells
- หน่วยความจำ
  - embedded Block RAM (EBR) 80 Kbits
  - Distributed RAM: 640 บิต
- 2x hardware I2C blocks และ 2x hardware SPI blocks
- 26 ขา I/O สำหรับอินเทอร์เฟสแบบกำหนดเอง
สตอเรจ – QSPI flash 2MB (โมดูล W25Q16JV)
USB – 1x พอร์ต USB 2.0 Type-C Host/Device สำหรับจ่ายไฟและเขียนโปรแกรม RP2040
การขยาย
- Header ระยะห่างของขา 2.54 มม. พร้อมขา RP2040
- สูงสุด 11x GPIO เชื่อมต่อโดยตรงกับ RP2040 จาก iCE5LPK (มี 3 ขาที่ใช้สำหรับการโปรแกรม bitstream ลงใน FPGA)
- คอนเนกเตอร์ STEMMA QT/QWIIC 4 ขา JST PH
- 4x jumper blocks ที่ด้านล่างเพื่อเชื่อมต่อพินเพิ่มเติมเข้ากับ RP2040 หรือให้ IO สำหรับ FPGA
การจัดการสัญญาณนาฬิกา
- 1x PLL (phase-locked loop สำหรับสร้างนาฬิกาเพิ่มเติม
- 2x internal oscillators
อื่น ๆ
- 4x ไฟ LED แสดงสถานะสูงสุด รวมถึงไฟ LED RGB ที่ใช้ FPGA, ไฟแสดงสถานะการชาร์จ, ไฟ LED CDONE และไฟ user LED
- 2x ปุ่มกด (บูตและรีเซ็ต)
พลังงานและแบตเตอรี่
- 5V ผ่านพอร์ต USB-C
- MCP73831 1S คอนโทรลเลอร์การจัดการการชาร์จ LiPo สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ LiPo
ขนาด – จะแจ้งภายหลัง (TBD)

Raspberry Pi RP2040 ทำให้การเขียนโปรแกรม iCE5LP4K FPGA ด้วย CircuitPython เป็นเรื่องที่ง่าย โดยมีสามขาบน RPGA Feather ที่ทำหน้าที่โปรแกรม bitstream โดยตรงลงใน FPGA ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือโอเพ่นซอร์ส เช่น Yosys OSS CAD Suite, CircuitPython Community Bundle และ CircuitPython IDE ที่คุณชื่นชอบ โดยสามารถตั้งค่าสภาพแวดล้อมการพัฒนาและเริ่มสร้างแอปพลิเคชันโดยใช้บอร์ดพัฒนา RPGA Feather, บอร์ดเป็น open-source hardware โดยมีผังวงจร (schematics), รายการวัสดุ, ไฟล์การผลิต และตัวอย่างการใช้งานที่มีอยู่บน GitHub

บอร์ด RPGA Feather จำหน่ายในราคา$47 (~1,700฿) บน Tindie (ถ้าซื้อ 10 ชิ้นขึ้นไปมีส่วนลด) ซึ่งมีราคาแพงกว่า บอร์ด Pico-Ice เล็กน้อยที่ออกแบบมาโดยใช้ RP2040 + iCE40 FPGA ที่คล้ายกัน

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : The RPGA Feather dev board pairs RP2040 chip with a Lattice iCE40 FPGA for sensor fusion projects