在FPGA上為FPGA設(shè)計(jì)PCB的步驟詳解

在 FPGA(Zynq UltraScale+ MPSoC) 上的 Ubuntu 22.04 桌面映像上安裝了各種 EE 設(shè)計(jì)應(yīng)用程序（包括 KiCad），并用它設(shè)計(jì) PCB。

步驟

從 Kria SOM wiki（https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/1641152513/Kria+SOMs+Starter+Kits#K26-Boot-Firmware-Updates）下載 K260 的最新啟動(dòng)固件，并按照使用啟動(dòng)映像恢復(fù)工具的說(shuō)明將固件上傳到 KV260 的 QSPI 閃存。

為 FPGA 創(chuàng)建 Ubuntu 22.04 SD 卡

更新啟動(dòng)固件后，可以直接從 Canonical 網(wǎng)站（https://ubuntu.com/download/amd）下載 Krias 的 Ubuntu 22.04 桌面映像的映像文件：

然后使用工具燒寫 SD 卡鏡像。這里推薦 balenaEtcher。

SD 卡盡量選擇大一點(diǎn)（》= 32GB），因?yàn)楹罄m(xù)要安裝其他軟件。

硬件設(shè)置

使用鍵盤、鼠標(biāo)及HDMI 顯示器和KV260 連接在一起 ，并將以太網(wǎng)連接到路由器：

Ubuntu 環(huán)境準(zhǔn)備

首先， FPGA 比特流中的 PWM 邏輯與 Ubuntu 中的風(fēng)扇控制邏輯發(fā)生沖突。因此，為了確保 CPU 風(fēng)扇持續(xù)全速運(yùn)行，需要先停止 Ubuntu 中的 fancontrol 服務(wù)：

ubuntu@kria:~$sudoservicefancontrolstop

Xlnx -config(https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/2057043969/Snaps+-+xlnx-config+Snap+for+Certified+Ubuntu+on+Xilinx+Devices) 是需要安裝的命令行工具，用于根據(jù) ZynqMP 特定要求（例如自定義 Xilinx gstreamer）配置系統(tǒng)：

ubuntu@kria:~$sudosnapinstallxlnx-config--classic--channel=2.x
ubuntu@kria:~$sudoxlnx-config.sysinit

最后，更新升級(jí)系統(tǒng)：

ubuntu@kria:~$sudoaptupdate
ubuntu@kria:~$sudoaptupgrade

重新啟動(dòng) FPGA 確保所有更改均已生效。

安裝 KiCad

安裝整個(gè)science-electronics軟件包，這樣可以嘗試常用的其他應(yīng)用程序，例如 GnuRadio、Fritzing 等。

ubuntu@kria:~$sudoapt-getinstallscience-electronics

使用 KiCad 進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)

使用 KiCad 默認(rèn)庫(kù)中提供的內(nèi)容來(lái)布局簡(jiǎn)單共發(fā)射極 BJT 電路驅(qū)動(dòng) LED。

布局沒(méi)有任何問(wèn)題，雖然它不像PC上那么靈活，但絕對(duì)夠用。

在完成布局后，3D 渲染工具需要一段時(shí)間才能加載：

總結(jié)

老實(shí)說(shuō)，這是一種開(kāi)始：使用 FPGA 為 FPGA 設(shè)計(jì)PCB。考慮到FPGA強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，甚至你可以為自己的軟件設(shè)計(jì)加速~

審核編輯：劉清