KIWI 1P5 – บอร์ด FPGA อุตสาหกรรมราคาเบาๆ ที่ใช้ GOWIN GW1N พร้อม USB-JTAG/UART บนบอร์ด

OneKiwi KIWI 1P5 เป็นบอร์ด FPGA ราคาประหยัดที่ใช้ GOWIN GW1N-UV1P5 วางจำหน่ายในราคา $14 (~440฿), ถูกออกแบบมาสำหรับงานต้นแบบ (prototyping), การออกแบบวงจรดิจิทัล และการใช้งานด้านการศึกษา

FPGA รุ่นนี้มาพร้อมกับ 1.5K LUT4 logic elements, หน่วยความจำบล็อก SRAM ขนาด 72Kbit, แฟลชบนชิปขนาด 96Kbit, และ PLL จำนวน 1 ตัว บอร์ดมี ขา I/O ให้ผู้ใช้ 40 ขา ผ่าน header แบบ dual-row ขนาด 2.54 มม. พร้อมพอร์ต USB-C สำหรับจ่ายไฟ, การดีบักและการสื่อสารทำได้ผ่าน GOWIN USB-JTAG debugger และ USB-to-UART bridge ที่อยู่บนบอร์ด ส่วนการโต้ตอบกับผู้ใช้มี ปุ่ม 2 ปุ่ม และ LED 2 ดวง นอกจากนี้ยังมี DIP switch สำหรับการโปรแกรม FPGA จากภายนอกได้อีกด้วย

สเปกของ OneKiwi KIWI 1P5:

SoC – Gowin GW1N-UV1P5
- 1,584 Logic Units
- Block SRAM ขนาด 96Kbit
- User Flash ขนาด 256Kbit
- PLL จำนวน 2 ตัว
- I/O Banks จำนวน 6 ชุด
- รองรับ User I/Os สูงสุด 125 ขา
- ไม่มีโปรเซสเซอร์แบบฮาร์ดในตัว
USB
- พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและ USB to UART
- พอร์ต USB Type-C สำหรับดีบัก (USB to JTAG converter)
การดีบัก
- ดีบักเกอร์ Gowin U2X USB-JTAG ผ่านพอร์ต USB-C
- JTAG switch สำหรับโปรแกรม FPGA จากภายนอก
การขยาย – Header 40-pin ขนาด 2.54 มม., รองรับการแมปขาใหม่ (pin remapping) สำหรับ SPI, I²C, MSPI, รองรับแรงดัน 3.3V
อื่น ๆ
- 2x ปุ่มผู้ใช้ (Active Low, Logic 3.3V)
- 2x LED สำหรับผู้ใช้ + 1x PWR LED (3.3V)
พลังงาน
- จ่ายไฟ 5V ผ่านพอร์ต USB-C
- มีวงจรแปลงไฟแบบ buck regulator 3.3V บนบอร์ด
- ขา 5V, 3.3V และ GND ผ่าน I/O header
ขนาด – 70.00 มม. x 22.86 มม.
อุณหภูมิการทำงาน – -40°C ถึง 75°C (ช่วงอุตสาหกรรม)
ความชื้น – 10%–90% ไม่ควบแน่น (non-condensing)

ในด้านซอฟต์แวร์ KIWI 1P5 สามารถโปรแกรมได้ด้วย GOWIN EDA toolchain นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการจำลองและการวิเคราะห์สัญญาณรูปคลื่นผ่านเครื่องมือ Modelsim HDL simulation ได้อีกด้วย OneKiwi ยังมีคู่มือสอน (Tutorials) เพิ่มเติมที่ครอบคลุมตัวอย่างการใช้งานจริง เช่น การควบคุม LED, การสร้างสัญญาณ PWM, การสื่อสารผ่าน UART, และ การกำจัดการเด้งของปุ่มกด (key debounce) โดยใช้ state machine, เอกสารประกอบที่ให้มาประกอบด้วย แผนผังวงจรอ้างอิง (reference schematic) และ datasheet

KIWI 1P5 Main Modules — ส่วนประกอบหลักของ KIWI 1P5

KIWI 1P5 FPGA board pinout — พินเอาท์ของ KIWI 1P5

บอร์ดพัฒนา FPGA ขนาดกะทัดรัดอื่น ๆ ได้แก่ Mercury 2 ที่มาพร้อม FPGA Xilinx Artix-7 รองรับสูงสุด 101K logic cells พร้อม Ethernet และ ADC/DAC, บอร์ด Icepi Zero ที่ใช้ชิป Lattice ECP5 ในฟอร์มแฟคเตอร์แบบ Raspberry Pi Zero ออกแบบมาสำหรับการทำ retro computing และ FPGA co-processing โดยมี 24K LUTs และ SDRAM 32MB, และ Lattice FeatherWing ซึ่งใช้ FPGA Lattice iCE40 ในฟอร์มแฟคเตอร์แบบ Adafruit Feather พร้อม 3.5K logic cells และ 47 GPIOs เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว OneKiwi KIWI 1P5 ถือเป็นบอร์ด FPGA อุตสาหกรรมราคาประหยัดที่ใช้ FPGA จาก GOWIN มาพร้อม USB-JTAG/UART บนบอร์ด และ DIP-switch สำหรับการทำต้นแบบ (prototyping) และการใช้งานที่เน้นความคุ้มค่าคุ้มราคา

บอร์ด OneKiwi KIWI 1P5 สามารถหาซื้อได้บน Amazon ราคา $14 (~440฿) ภายในกล่องประกอบด้วยบอร์ด FPGA, สาย USB Type-C, Hearder 24-pin จำนวน 2 ชุด และกล่องกระดาษบรรจุอย่างง่าย สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดูได้ที่หน้าผลิตภัณฑ์ของ Gowinsemi และประกาศอย่างเป็นทางการของ GOWIN บน X (Twitter)