UltraScale+MPSoC软硬件设计及入门套件

作者：Joseph Yang，Kwee Peng Yap，Lian Heng Tan和Pei Fern Ng

如果您有一个好创意，但却对于将要使用的软硬件知识没多少概念，怎么办？

马上报班一项项开始学习，还是想办法找到一个简单易用并合适的工具？ 这样下来，从创意到实现不知要拖到什么时间了。我们是赛灵思的一支酷爱创新的团队，在开发一个简单却有趣儿的游戏的时候,我们发现对所需要的ARM 处理器和开发工具了解非常有限，但是这并没有让我们气馁，来听听我们的故事吧。

我们这个团队的工程师，大多都是搞 IC 设计的硬件工程师，对 Arm® 处理器或 Vivado®Design Suite 知之甚少，但我们仍然很想试试赛灵思新推出的 AI 入门级开发平台 ——Ultra96 ，因此我们决定用它来启动我们的小项目。

硬件 - Ultra96板和Grove Ultra96板传感器入门套件

默认的开发板是Ultra96。此外，我们使用了Grove Ultra96 开发板传感器入门套件。我们之所以选择 Grove Ultra96 套件，是因为这个套件包含 Ultra96 开发板传感器夹层板，带有多个 Grove 模块，如 LCD，按钮等。此外，Grove Ultra96开发板传感器入门套件还为所有附带的模块提供了示例项目。

图1. Grove 入门条件

项目设计

我们决定创建一个 Word Color Match (单词颜色配对) 游戏。液晶显示器有一个RGB可调背光，这是游戏的重要组成部分。每当背景颜色与显示的单词匹配时，玩家需要按下按钮才能获得一个点。

图2.背景颜色与显示的单词不匹配时

如果玩家在匹配时没有按下按钮，则玩家将丢一条命。当玩家失去五条命时游戏结束。

图3.背景颜色与显示的单词匹配时

我们的项目主要包括

• Grove组件与Zynq®UltraScale+™ MPSoC和/或Arduino连接

     - 传感器开发板的连接器与Zynq（下方黄色框）或Arduino（下方红色框）的固定连接

• 笔记本电脑通过UART连接到Ultra96开发板进行调试

• 带有Vivado工具和SDK流程的Zynq UltraScale + MPSoC，

• Arduino 与 Grove 组件接口

图4.硬件配置

再看一下我们是如何进行游戏分区的

• Arduino - 游戏

• Ultra96 - 领导板

• 笔记本电脑 - 调试界面

Arduino 和 Zynq UltraScale + MPSoC 流程从其自己的一组连接的 Grove 组件输入，并独立更新其连接的LCD。由于每个子系统都是独立的并通过UART进行通信，因此在团队中很容易对设计进行分配。我们能够在开始时独立开发项目的一部分，然后在子系统准备好后轻松集成所有部分。

终于，单词颜色配对游戏板诞生了。

图5.颜色配对游戏板

学到的经验

以下是我们从这次经历和 Ultra96 中学到的经验：

多功能性

• 配合 Ultra96 开发板传感器夹层板，可以通过简单的 Arduino 教程快速上手

• 利用基于 Arm 的 Zynq UltraScale + MPSoC 意味着用户可以在此平台上开发更多计算密集型应用

访问 Ultra96 开发板的生态系统

• Ultra96 是一个多功能平台，具有许多扩展选项

访问 Grove 生态系统

• 该生态系统提供了广泛的模块和易于使用的驱动程序

访问 Arduino 生态系统

• 生态系统在网上提供了广泛的示例

在项目开始之前，我们也害怕陡峭的学习曲线，认为完成一个项目需要很长时间。但是，所有四名团队成员都能够在两个月内迅速弄懂了 Ultra96 开发平台，并对其在 Linux 环境中 Python 和 C 语言设计的快速转码极为赞赏。最重要的是，我们玩得非常开心！

无论您是创建简单的设计项目，还是从物联网到机器学习中更复杂的设计项目，这种都是您开启设计的完美方式。