Плата разработки DE1-SoC Board (P0159) EDU, Cyclone V SoC, ARM Cortex-A9

DE1-SoC Board (P0159) – EDU — это продвинутая учебно-разработческая платформа от Terasic, построенная на базе микросхемы Cyclone V SoC. Плата сочетает программируемую логику FPGA и двухъядерный процессор ARM Cortex-A9 в едином чипе, создавая полноценную систему на кристалле (SoC). Это идеальный инструмент для изучения архитектуры SoC, работы с Linux на FPGA и разработки сложных встраиваемых систем.

• Микросхема Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6 с 85 000 логических элементов
• Двухъядерный процессор ARM Cortex-A9 (HPS) и 1 GB DDR3 SDRAM
• 64 MB SDRAM для FPGA и разъем microSD для HPS
• Ethernet 10/100/1000 Mb/s и два порта USB 2.0 Host
• 8-канальный АЦП 12 бит с частотой дискретизации 1 MSPS
• Разъемы расширения 2× 40-pin и интерфейс LTC (SPI, I²C, GPIO)

Архитектура Cyclone V SoC

Платформа базируется на микросхеме Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6, которая интегрирует жесткий процессорный блок (HPS) и логику FPGA. Такая архитектура позволяет одновременно проектировать классические цифровые схемы и запускать сложные операционные системы. Плата имеет 85 000 логических элементов и 4 450 Kbit встроенной памяти, что обеспечивает достаточную мощность для учебных проектов. Наличие 6 программируемых PLL и 2 аппаратных контроллеров памяти упрощает настройку синхронизации и доступа к данным.

Память и коммуникации

Система оснащена двумя типами оперативной памяти: 64 MB SDRAM для части FPGA и 1 GB DDR3 SDRAM для части HPS. Такое разделение позволяет эффективно распределять ресурсы между процессором и логическими блоками. Для хранения данных и загрузки ОС предусмотрен разъем microSD, подключенный к HPS. Коммуникационные возможности включают Ethernet 10/100/1000 Mb/s, два порта USB 2.0 Host (Type-A) и порт USB-UART (micro USB Type-B) для отладки.

Видео и аудио интерфейсы

Плата поддерживает вывод видео через 24-битный VGA DAC и имеет вход для видеосигнала TV (NTSC / PAL / SECAM). Аудиотракт реализован через 24-битный CODEC с разъемами Line-In, Line-Out и Mic-In. Для работы с внешними сенсорами и аналоговыми сигналами предусмотрены специализированные разъемы.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

Для анализа сигналов доступен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с 8 каналами, разрядностью 12 бит и частотой дискретизации 1 MSPS. Диапазон входных напряжений АЦП составляет 0–2,5 V или 0–5 V, что позволяет работать с различными сенсорами. Для подключения внешних модулей предусмотрен 10-контактный разъем АЦП.

Элементы управления и индикация

Для взаимодействия с пользователем на плате размещено 4 кнопки, 10 переключателей, 11 светодиодов и 6 семисегментных индикаторов. Наличие акселерометра (G-Sensor) позволяет изучать обработку данных движения. Эти элементы упрощают тестирование логики и отладку без дополнительных приборов.

Разъемы расширения и интерфейсы LTC