MKR Vidor 4000一款拇指型的FPGA开发板

时间:2025-08-02  作者:Diven  阅读:0

Arduino MKR Vidor 4000的出现确实让我挺意外的,为何?因为是一款FPGA开发板。众所周知,Arduino最深入人心的东西就是其简单的入门,快速的开发,这种特性很好的体现在硬件以及开发工具上,Arduino一度成为刚接触嵌入式编程的学生或者工程师群体,甚至是电子业余爱好者的首选。

MKR Vidor 4000一款拇指型的FPGA开发板

MKR Vidor 4000作为一款拇指型的开发板,小巧精致是固有的特性,这是优点,同时也是缺点。优点在于没有复杂的硬件,上手理解应该会比较简单;而缺点则是因为太过简单,所以注定不可能搭载很多功能,而且更多的功能实现都需要靠外接其功能外设支持,成本花销会很大。

不过对于MKR Vidor 4000来说,这种缺点不明显,为何?因为不像其Arduino开发板一样搭载纯粹的MCU,MKR Vidor 4000搭载英特尔FPGA与MICrochip MCU相结合,其特有的属性让变得非常灵活又难能可贵,比如可以做以往Arduino系列板卡做不到的事情,处理高速的音频、视频信号。

从我见到MKR Vidor 4000的第一眼开始就知道这个板子非常适合作为原型开发,当你了解清楚这板子的功能后完全可以基于此做应用级的开发,板子搭载的众多丰富接口都有配套的外设模块,有钱就买买买,当然没钱的话玩玩单板其实也是可以的,毕竟FPGA的无限可编程性还是能给大家留下一个预期。Vidor 4000的外设接口分布如下图所示:

Vidor 4000板子的背面很简洁,主要是板卡的电源管理部分。而对应的另一侧则是miniPCIe接口,这在Arduino的开发板上还属于十分罕见,也是因为这个接口的原因,很多应用可以直接基于Vidor 4000做原型开发。板子PCB上也贴心的开了两个U型凹槽用于螺丝固定,真正方面那些需求融合进自己产品设计的用户。

在靠近MICroUSB接口处有两颗电源芯片,一颗为TI的bq24195L,集成了开关模式电池管理和系统电源路径管理,可以应用于各类移动电源、平板电脑和其便携式设备的单节锂离子和锂聚合物电池,在这块板子上,当同时存在电池与USB供电的时候,通过内部开关会自动切换为USB供电;另一颗为英特尔的EZ6301QI,这是一款可扩展的多输出 PowerSoC,集成了 3 个独立电源:一个 1.5A DC-DC 降压转换器(包含集成式电感器)和两个300mA的线性稳压器,如下图所示,仅需少量的外围器件就可以组成Vidor 4000所需要的电源系统。

板子正面的5V MicroUSB供电接口,外接I2C模块接口以及锂电池供电接口。另一侧则是几个比较“高端”的接口,miniPCEIe、MiPi CSI、MicroHDMI。

这种接口一般在Arduino的MCU开发板上基本不会存在,但在Vidor 4000上齐全了,这主要依托于板载的这颗Intel Cyclone 10 FPGA,因此板子上的miniPCIe接口所涉及到的引脚都是FPGA的可编程IO口,用户可以自己定义需要的接口信号,非常灵活,也易于嵌入式到现有的产品中去。

英特尔的Cyclone FPGA具体型号为10CL016YU256CBG,包含16K逻辑单元,504 KB嵌入式RAM和56个18x18 bit HW乘法器,用于高速DSP。每个pin脚都可以在150 MHz以上速度进行切换,并可配置为UART,(Q)SPI,高分辨率/高频率 PWM,正交编码器,I2C,I2S,Sigma Delta DAC等功能。

如果您本身熟悉FPGA开发,那么毫无疑问你对Verilog,VHDL和RTL都不陌生。虽然Vidor的工具链提供了对这些语言的支持,但这肯定不是原本的目的,要不然用户为何要选择这个Arduino的FPGA开发板(市面上更多功能,更强性能的FPGA开发板多的是),而且,这样的话将Arduino的生态置于何处?

Vidor 4000的目的显然是让任何人都可以更轻松配置FPGA,玩转FPGA,所以传统的FPGA开发方式肯定不是Vidor 4000想传达给用户的,这点很重要,也就是说,你可以将Vidor看作是一个使用FPGA的平台,而不是一个学习FPGA的平台。真要学习FPGA的朋友,推荐使用爱板网评测过的另一款小脚丫FPGA比较合适。

官方为MKR Vidor 4000开发板提供了不少库以及IP,如MIPI相机输入、DVI输出、120MHz DAC、QR码跟踪器、PWM、四编码器、I2C,I2S,SPI和UART、FFT、FIR滤波器,所以,我们可以直接拿来使用。

除了此demo外还有不少关于摄像头输入和HDMI输出的demo,相较之下还比这个二维码检测的demo少了些许功能,而在图像输出上也没什么提升,所以不再演示了。从Vidor 4000提供的一些demo不难发现基本上都是关于一些IP的使用,明白我意思不,这个所谓的“使用”,不是教你如何去学习开发FPGA,而是教你如何像先前使用Arduino IDE开发MCU那样去玩FPGA,官方将复杂的功能实现都模块化成库或者IP,用户只需通过原本的Arduino IDE工具像简单的MCU开发一样去使用FPGA。

猜您喜欢



1R5贴片电阻的阻值是1.5欧姆。电子元件中,字母R常用来表示小数点,以便于标记和阅读。因此,1R5就代表1.5Ω。 这种表示方法在贴片电阻中尤为常见,因为贴片...
2024-11-29 10:25:41

选购贴片电阻,品质与可靠性很重要。市面上品牌众多,如何选择合适的供应商呢?关键在于以下几个方面:要关注厂家的生产规模和技术实力,选择拥有先进设备和成熟工艺的厂家...
2024-11-29 10:26:07

汽车电子技术飞速发展的今天,汽车的功能越来越丰富,对电子元件的要求也越来越高。作为汽车电子系统的心脏,汽车电源管理芯片IC在保障汽车电子系统稳定运行、提升能源效...
2024-04-23 00:00:00

随着电动汽车、储能系统等新能源应用的蓬勃发展,电池作为其核心部件,其安全性和使用寿命很重要。而电池管理系统(BMS)作为电池的大脑,在保障电池性能和安全方面是重...
2024-09-02 00:00:00

4D-bev标注技术是指在3D空间中以时间作为第四个维度进行标注的过程。4D-bev通常在地场景较为复杂的自动驾驶场景中使用,其可以通过精准地跟踪和记录动态对象...
2024-12-06 15:01:00

转换接头是常见的连接器,应用于电子设备和通信领域。根据不同的分类标准,转换接头可以分为以下几类。从结构上看,转换接头可以分为插头型和插座型。插头型转换接头通常用...
2024-06-17 00:00:00

贴片电阻型号就像一串密码,解读它就能知道电阻的阻值和精度。一般来说,三位数的标识表示阻值,四位数的标识也表示阻值,五位数的标识则表示阻值和精度。以三位数标识为例...
2024-11-26 11:29:52

在选择安防设备时,了解其参数非常重要。分辨率是关键指标,通常以像素(如720P、1080P、4K)表示,分辨率越高,画面越清晰。视场角(FOV)决定了摄像头能覆...
2014-05-16 00:00:00