BrisbaneSilicon ELM11-Feather เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่ใช้ FPGA Gowin GW1NR โดยสามารถโปรแกรมได้โดยตรงด้วย Lua, C, SystemVerilog และ VHDL
บอร์ดรองรับฟอร์มแฟกเตอร์ Adafruit Feather มาพร้อมกับ GPIO headers, ดีบักเกอร์ในตัว, พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและโปรแกรม รวมถึงคอนเนกเตอร์ 2 พินสำหรับแบตเตอรี่ LiPo แม้ว่าจะใช้ FPGA แต่บริษัทเรียก ELM11-Feather ว่าเป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ เนื่องจากภายใน FPGA มีการรัน PicoRV32 ซึ่งเป็น RISC-V MCU แบบซอฟต์คอร์ ที่ทำงานได้สูงสุด 75 MHz พร้อม RAM 1MB และ แฟลช 8MB รองรับการพัฒนาด้วย Lua ขณะเดียวกัน ผู้ใช้ยังสามารถปรับแต่งฮาร์ดแวร์ในระดับ RTL ด้วย SystemVerilog หรือ VHDL โดยใช้ทรัพยากร FPGA ที่เหลืออยู่ได้ ทำให้สามารถผสานการพัฒนาซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ไว้ในบอร์ดเดียวกันได้อย่างยืดหยุ่น
สเปคของ ELM11-Feather :
- FPGA – ชิป Gowin GW1NR-LV9 FPGA จากตระกูล GW1NR-9
- 8K LUTs
- 8,640 Logic Units (LUTs)
- 6,480 Flip-Flop
- หน่วยความจำ Shadow SRAM (SSRAM) ขนาด 17,280 บิต
- หน่วยความจำ Block SRAM (BSRAM) ขนาด 486 Kbit
- PSRAM ขนาด 64 Mbit (8MB)
- User Flash ขนาด 608 Kbit
- PLL จำนวน 2 ชุด
- รองรับ User I/O สูงสุด 276 พอร์ต
- USB – 1x พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและโปรแกรมบอร์ด
- การขยาย – Header 16 พิน + 11 พิน สำหรับเชื่อมต่อ GPIO, PWM, UART, SPI, I2C; หมายเหตุ: ไม่มีขา Analog Input/Output
- Debugger – ใช้ตัวดีบักที่พัฒนาบนพื้นฐานของ Bouffalo BL702
- คุณสมบัติอื่น ๆ
- ปุ่มกด User และ Reset
- ไฟ LED สำหรับผู้ใช้ที่โปรแกรมได้จำนวน 5 ดวง
- ไฟ LED แสดงสถานะการชาร์จแบตเตอรี่
- รองรับ Hardware Watchdog
- รูยึดติดตั้งจำนวน 4 จุด
- ระบบจ่ายไฟ
- รับไฟ 5V ผ่านพอร์ต USB Type-C
- รองรับแบตเตอรี่ LiPo ผ่านคอนเนกเตอร์ 2 พิน พร้อมวงจรชาร์จในตัวขนาด 500mA
- มีวงจรควบคุมแรงดัน 3.3V regulator รองรับกระแสเอาต์พุตสูงสุด 500mA
- ขนาด – 64.65 x 22.86 x 4.85 มม. (Adafruit Feather form factor)
- น้ำหนัก – 7.3 กรัม
ในมุมมองด้านฮาร์ดแวร์ สถาปัตยกรรมของ ELM11-Feather มีลักษณะคล้ายกับบอร์ด Sipeed Tang Nano 9K ที่เปิดตัวในปี 2022 ซึ่งใช้ FPGA รุ่น Gowin GW1NR-LV9 และตัวดีบัก BL702 เช่นเดียวกัน แม้ว่ารูปแบบบอร์ดและอินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อจะมีความแตกต่างกันเล็กน้อยก็ตาม คู่แข่งอีกรุ่นหนึ่งคือบอร์ดพัฒนา Pico2-Ice เป็นการรวมระหว่าง Raspberry Pi RP2350B กับ FPGA รุ่น Lattice iCE40UP5K
นอกจากจุดเด่นด้านฮาร์ดแวร์ราคาประหยัดแล้ว จุดขายหลักของบอร์ด ELM11-Feather อยู่ที่ด้านเฟิร์มแวร์และซอฟต์แวร์ โดยเฟิร์มแวร์ EmbluaOS ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรันสคริปต์ Lua ได้โดยตรงผ่าน REPL (มี REPL แยกอิสระสำหรับ CPU แต่ละคอร์) หรือเรียกใช้โปรแกรมที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำแฟลช, EmbluaOS รองรับโปรโตคอล I/O ดิจิทัลมาตรฐาน เช่น GPIO, PWM, UART, SPI และ I²C รวมถึงรองรับฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น Interrupts, Timers, Hardware Watchdog ผู้ใช้ยังสามารถปรับแต่งฮาร์ดแวร์ภายใน FPGA ใหม่ได้ผ่านโค้ด RTL เช่น ประเภทของ I/O, ความถี่การทำงาน, การตั้งค่าการบูต และพารามิเตอร์ฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ขณะนี้ซอร์สโค้ดของ EmbluaOS ยังไม่ได้เปิดเผยออกมา แต่ผู้ใช้สามารถดูตัวอย่างโค้ด Lua ได้บน GitHub และศึกษาคู่มือที่อยู่ระหว่างการพัฒนาบนเว็บไซต์ของบริษัทได้แล้ว
เนื่องจากผู้ใช้บางรายอาจไม่คุ้นเคยกับการใช้งาน Command Line บริษัทจึงได้พัฒนา Arvore IDE ขึ้นมา เพื่อช่วยแนะนำผู้ใช้ตลอดกระบวนการตั้งแต่การสร้างโปรเจกต์ใหม่ การพัฒนาโปรแกรม การอัปโหลดโปรแกรมไปยังบอร์ด ELM11-Feather รวมถึงการขยายชุดคำสั่ง Lua API ขณะนี้ Arvore IDE ยังอยู่ในขั้นตอน Beta แต่ผู้ใช้สามารถดาวน์โหลดซอร์สโค้ดภาษา Python และไฟล์ไบนารีที่คอมไพล์ไว้แล้วสำหรับ Windows 11 หรือระบบ Linux ที่ใช้พื้นฐาน Debian (แนะนำ Ubuntu) ได้จาก GitHub
บริษัท BrisbaneSilicon ได้เปิดตัวบอร์ด ELM11-Feather บนแพลตฟอร์ม Crowd Supply โดยกำหนดเป้าหมายการระดมทุนเชิงสัญลักษณ์เพียง $1 (~33.50฿) บอร์ด ELM11-Feather วางจำหน่ายในราคา $39 (~1,300฿) โดยภายในชุดประกอบด้วย Header 24 พิน จำนวน 2 ชุด (ยังไม่ได้บัดกรี), สาย USB Type-C to Type-A จำนวน 1 เส้น ค่าจัดส่งมายังประเทศไทย $12 (~400฿) บริษัทคาดว่าจะเริ่มจัดส่งสินค้าได้ภายในเดือนพฤศจิกายน ปี 2026
แปลจากบทความ : Lua-programmable ELM11-Feather board puts Gowin GW1NR FPGA into Feather form factor (Crowdfunding)
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT