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

DE1-SoC Board (P0159) – EDU — це просунута освітньо-розробницька платформа від Terasic, побудована на базі мікросхеми Cyclone V SoC. Плата поєднує програмовану логіку FPGA та двоядерний процесор ARM Cortex-A9 в єдиному чіпі, створюючи повноцінну систему на кристалі (SoC). Це ідеальний інструмент для вивчення архітектури SoC, роботи з Linux на FPGA та розробки складних вбудованих систем.

• Мікросхема Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6 з 85 000 логічних елементів
• Двоядерний процесор ARM Cortex-A9 (HPS) та 1 GB DDR3 SDRAM
• 64 MB SDRAM для FPGA та гніздо microSD для HPS
• Ethernet 10/100/1000 Mb/s та два порти USB 2.0 Host
• 8-канальний ADC 12 біт з частотою дискретизації 1 MSPS
• Роз'єми розширення 2× 40-pin та інтерфейс LTC (SPI, I²C, GPIO)

Архітектура Cyclone V SoC

Платформа базується на мікросхемі Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6, яка інтегрує жорсткий процесорний блок (HPS) та логіку FPGA. Така архітектура дозволяє одночасно проектувати класичні цифрові схеми та запускати складні операційні системи. Плата має 85 000 логічних елементів та 4 450 Kbit вбудованої пам'яті, що забезпечує достатню потужність для навчальних проєктів. Наявність 6 програмованих PLL та 2 апаратних контролерів пам'яті спрощує налаштування синхронізації та доступу до даних.

Пам'ять та комунікації

Система обладнана двома типами оперативної пам'яті: 64 MB SDRAM для частини FPGA та 1 GB DDR3 SDRAM для частини HPS. Це розділення дозволяє ефективно розподіляти ресурси між процесором та логічними блоками. Для зберігання даних та завантаження ОС передбачено гніздо microSD, підключене до HPS. Комунікаційні можливості включають Ethernet 10/100/1000 Mb/s, два порти USB 2.0 Host (Type-A) та порт USB-UART (micro USB Type-B) для налагодження.

Відео та аудіо інтерфейси

Плата підтримує виведення відео через 24-бітний VGA DAC та має вхід для відеосигналу TV (NTSC / PAL / SECAM). Аудіо тракт реалізований через 24-бітний CODEC з роз'ємами Line-In, Line-Out та Mic-In. Для роботи з зовнішніми сенсорами та аналоговими сигналами передбачено спеціалізовані роз'єми.

Аналого-цифровий перетворювач (ADC)

Для аналізу сигналів доступний аналого-цифровий перетворювач (ADC) з 8 каналами, роздільною здатністю 12 біт та частотою дискретизації 1 MSPS. Діапазон вхідних напруг ADC становить 0–2,5 V або 0–5 V, що дозволяє працювати з різними сенсорами. Для підключення зовнішніх модулів передбачено 10-контактний роз'єм ADC.

Елементи керування та індикація

Для взаємодії з користувачем на платі розміщено 4 кнопки, 10 перемикачів, 11 світлодіодів та 6 семисегментних індикаторів. Наявність акселерометра (G-Sensor) дозволяє вивчати обробку даних руху. Ці елементи спрощують тестування логіки та відладку без додаткових приладів.

Роз'єми розширення та інтерфейси LTC