在FPGA上为FPGA设计PCB的步骤详解

在 FPGA(Zynq UltraScale+ MPSoC) 上的 Ubuntu 22.04 桌面映像上安装了各种 EE 设计应用程序（包括 KiCad），并用它设计 PCB。

步骤

从 Kria SOM wiki（https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/1641152513/Kria+SOMs+Starter+Kits#K26-Boot-Firmware-Updates）下载 K260 的最新启动固件，并按照使用启动映像恢复工具的说明将固件上传到 KV260 的 QSPI 闪存。

为 FPGA 创建 Ubuntu 22.04 SD 卡

更新启动固件后，可以直接从 Canonical 网站（https://ubuntu.com/download/amd）下载 Krias 的 Ubuntu 22.04 桌面映像的映像文件：

然后使用工具烧写 SD 卡镜像。这里推荐 balenaEtcher。

SD 卡尽量选择大一点（》= 32GB），因为后续要安装其他软件。

硬件设置

使用键盘、鼠标及HDMI 显示器和KV260 连接在一起 ，并将以太网连接到路由器：

Ubuntu 环境准备

首先， FPGA 比特流中的 PWM 逻辑与 Ubuntu 中的风扇控制逻辑发生冲突。因此，为了确保 CPU 风扇持续全速运行，需要先停止 Ubuntu 中的 fancontrol 服务：

 

ubuntu@kria:~$ sudo service fancontrol stop

 

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

 

ubuntu@kria:~$ sudo snap install xlnx-config --classic --channel=2.x
ubuntu@kria:~$ sudo xlnx-config.sysinit

 

最后，更新升级系统：

 

ubuntu@kria:~$ sudo apt update
ubuntu@kria:~$ sudo apt upgrade

 

重新启动 FPGA 确保所有更改均已生效。

安装 KiCad

安装整个science-electronics软件包，这样可以尝试常用的其他应用程序，例如 GnuRadio、Fritzing 等。

 

ubuntu@kria:~$ sudo apt-get install science-electronics

 

使用 KiCad 进行 PCB 设计

使用 KiCad 默认库中提供的内容来布局简单共发射极 BJT 电路驱动 LED。

布局没有任何问题，虽然它不像PC上那么灵活，但绝对够用。

在完成布局后，3D 渲染工具需要一段时间才能加载：

总结

老实说，这是一种开始：使用 FPGA 为 FPGA 设计PCB。考虑到FPGA强大的可扩展性，甚至你可以为自己的软件设计加速~

审核编辑：刘清