PYNQ Board:um guia completo para usar o dispositivo

Há muitas maneiras de construir projetos eletrônicos programáveis ​​e emocionantes. Por um lado, você pode usar as placas Arduino ou Raspberry Pi mais populares. Mas, se você está procurando uma maneira mais fácil para as plataformas Xilinx, precisa de uma placa PYNQ.

Na verdade, uma placa PYNQ pode abrir diferentes possibilidades de programação durante a construção de projetos eletrônicos.

Como funciona a placa? Este artigo mostrará o que é uma placa PYNQ, como usá-la, o que você pode fazer com ela e muito mais.

Vamos começar!

O que é um Conselho PYNQ?

PYNQ-Z1

Placas PYNQ são placas de desenvolvimento que usam o programa PYNQ. PYNQ é um projeto desenvolvido pela Xilinx que trabalha com plataformas Xilinx. Além disso, é muito fácil para os designers usarem essas plataformas.

Além disso, Python e suas bibliotecas são as principais linguagens de programação para placas PYNQ. Assim, os designers podem aproveitar isso para construir projetos exclusivos.

PYNQ-Z1

O design do PYNQ-Z1 é compatível com a estrutura PYNQ. E você pode desenvolver o SoC da placa usando Python.

Além disso, o design da placa é semelhante ao Xilinx Zynq-7000 SoC. E o design combina a programabilidade de um FPGA com um poderoso processador dual-core.

PYNQ-Z2

Por outro lado, a PYNQ-Z2 é uma placa de desenvolvimento baseada em FPGA que gira em torno da ZYNQ XC7Z020. Além disso, seu suporte a PYNQ permite que programadores embarcados explorem os SoCs Xilinx ZYNQ completamente sem limitações.

PYNQ-ZU

O PYNQ-ZU também possui designs que suportam intensamente o PYNQ. Mas, seu design gira em torno do Xilinx Zynq Ultrascale+. Além disso, a placa possui diversos recursos e interfaces de expansão que permitem utilizá-la com outras placas de desenvolvimento.

Recursos da placa PYNQ-Z1

O PYNQ-Z1 é uma plataforma de desenvolvimento de SoC de última geração, poderosa e fácil de programar. Além disso, o hardware e o software da placa oferecem recursos excepcionais que tornam esta placa atraente para designers, programadores embarcados, etc.

Para seu hardware, o PYNQ-ZI possui portas Pmod, entrada/saída HDMI, saída de áudio, E/S integrada, recursos de conectividade (USB e Ethernet) e conectores Arduino. Curiosamente, todos esses recursos tornam o PYNQ-Z1 personalizável e incrivelmente versátil.

Além disso, a placa é perfeita para aplicações como IoT, aceleração de computação incorporada, visão computacional, criptografia e controle industrial.

O software do PYNQ-Z1 também possui alguns recursos bastante impressionantes. Por exemplo, ele usa a estrutura de código aberto PYNQ.

Além disso, você pode definir a imagem de inicialização do PYNQ-Z1 a partir de um cartão microSD. Além disso, é gratuito para download e fácil de copiar para o seu cartão SD. Alternativamente, você pode comprar um cartão SD já carregado com a imagem de inicialização.

Além disso, os designers podem usar as ferramentas Vivando Design Suite da Xilinx para contribuir com novas bibliotecas de hardware, que são gratuitas.

Como uso o PYNQ?

A boa notícia é que é bem fácil. Mas, você precisará configurar sua placa primeiro.

O que você precisa

As coisas que você precisa obter antes de poder usar o PYNQ incluem:

• Placa PYNQ-Z1
• Cartão micro-SD (em branco ou com imagem pré-carregada)
• Um computador com um navegador compatível.
• Cabo micro USB
• Cabo Ethernet

Configurando seu cartão micro-SD

Cartão Micro-SD

Você pode comprar um cartão SD pré-carregado em várias lojas online. Mas, se você tiver um cartão SD em branco, siga as etapas abaixo:

1. Primeiro, baixe a imagem de inicialização do PYNQ-Z1 aqui.
2. Depois, extraia o conteúdo do arquivo compactado.
3. Em seguida, grave a imagem no cartão SD. (recomendamos usar pelo menos 8 GB).

E é isso. Agora você tem sua imagem PYNQ pronta para inicializar.

Como configurar seu quadro

Você pode configurar facilmente a placa PYNQ-Z1 nas seis etapas abaixo:

1. Primeiro, configure a placa para inicializar a partir do cartão SD, posicionando o jumper de inicialização em dois pinos JP4 superiores. Como resultado, colocaria o jumper de inicialização na posição SD.
2. Em seguida, alimente a placa com um cabo USB ou um regulador de energia de 12V. Para usar o USB, posicione o jumper de alimentação em dois pinos de posição superior. Para o regulador de 12V, você pode definir o jumper para REG.
3. Em seguida, insira o cartão SD carregado. O slot do cartão SD está sob a placa.

Slot para cartão SD PYNQ

4. Use seu cabo USB para conectar seu computador à placa PYNQ-Z1 (a porta USB é a porta PROG UART).

Porta USB PYNQ-Z1

5. Em seguida, conecte o cabo Ethernet. Analisaremos isso mais detalhadamente mais tarde.
6. Finalmente, ligue o PYNQ-Z1. Se você não sabe como fazer isso, confira as instruções abaixo.

Configurando a Ethernet

Existem duas maneiras de conectar sua placa à Ethernet. Você pode usar um roteador de rede ou um computador.

Observação:recomendamos conectar-se a um roteador de rede para manter sua placa atualizada e obter pacotes recentes.

Conectando a um roteador de rede

Roteador de rede

Se você usar esta opção, sua placa receberá um endereço IP. No entanto, você deve ter permissão para se conectar a essa rede. Caso contrário, você enfrentará alguns problemas de rede.

Veja como se conectar a um roteador de rede ou rede DHCP:

1. Primeiro, conecte seu PYNQ-Z1 ao roteador ou switch com um cabo Ethernet.
2. Em seguida, certifique-se de conectar seu computador ao mesmo roteador ou alternar por Wi-Fi ou Ethernet.
3. Em seguida, acesse o seguinte endereço da Web:http://pynq:9090/ para se conectar aos Jupyter Notebooks.

Dica profissional:você pode optar por alterar seu nome de host ou definir suas configurações de proxy. Mas não é necessário.

Conectando a um computador

Conexão de porta Ethernet

Uma porta Ethernet em seu computador é necessária para esta opção. Além disso, você precisará de permissão para modificar a interface da sua rede.

Conectar-se a um computador permite que você use o PYNQ diretamente. Mas você não terá acesso à internet, o que significa que não há atualizações e novos pacotes.

Veja como fazer essa conexão:

1. Defina um endereço IP estático para seu computador.
2. Em seguida, use um cabo Ethernet para conectar sua placa ao computador.
3. Depois, vá para o seguinte endereço:http://192.168.2.99:9090/ para se conectar aos Jupyter Notebooks.

Dica Profissional:Você pode conceder acesso à internet ao conselho através desta opção. Mas você precisa conectar a conexão Ethernet da sua placa à Internet do computador.

Como ativar seu PYNQ-Z1

Primeiro, aperte o botão liga / desliga e verifique se o LED vermelho acende. Se acender imediatamente, a placa tem energia. Em seguida, aguarde alguns segundos pelo LED Verde ou Amarelo, que confirma que o dispositivo Zynq funciona.

Em seguida, aguarde até que dois LEDs azuis acendam e apaguem e quatro LEDs Verde/Amarelo permaneçam acesos. Depois disso, seu sistema está pronto para uso.

Indicadores de LED

Como se conectar a notebooks Jupyter

Seu modo de conexão determina como você se conectará aos Jupyter Notebooks. Depois de visitar o endereço acima em um navegador da web, você deverá ver uma página de login. O nome de usuário e a senha:Xilinx.

Além disso, alterar seu nome de host ou IP estático significa alterar o endereço da Web que você visita para acessar os notebooks Jupyter.

PYNQ x ZYNQ

ZYNQ SoC

O ZYNQ incorpora o hardware FPGA programável e o software do processador baseado em ARM em um SoC. O PYNQ também possui designs baseados no ZYNQ, mas inclui a capacidade de programar com python e suas bibliotecas.

Como o PYNQ é entregue para placas ZYNQ?

Existem duas maneiras de entregar placas PYNQ para ZYNQ. Primeiro, você pode usar uma imagem inicializável do Linux com o pacote python PYNQ. Ou você pode usar um pacote python projetado para computadores host como AWS-F1.

Exemplos de projetos

Aqui estão alguns exemplos de projetos do PYNQ-Z1:

• PYNQ Computer Vision da Xilinx
• BOT PYNQ
• Repositório PYNQ
• Aprendizagem profunda (PYNQ)
• Rede (PYNQ)

FPGA PYNQ

O PYNQ permite que designers e programadores embarcados usem FPGA por meio de notebooks Python e Jupyter.

Arredondando

As placas PYNQ são bem diferentes de outras placas de desenvolvimento disponíveis. Eles oferecem recursos interessantes de hardware e software e podem lidar com tarefas e aplicativos avançados, como aprendizado profundo e visão computacional.

Visão por Computador

Ele também usa a linguagem de programação python intuitiva e facilita a programação e a criação de projetos interessantes.

Então, o que você acha de usar placas PYNQ? Precisa de ajuda para conseguir um? Sinta-se à vontade para nos contatar.