DE0-Nano

DE0-Nano

No artigo sobre kits de desenvolvimento com FPGA de André Prado publicado aqui no Embarcados, ele citou uma placa que talvez seja uma das que mais vale a pena comprar para aprender a programar FPGA, utilizando, claro, Verilog e VHDL. Essa placa é a DE0-Nano, fabricada pela Terasic e desenvolvida em parceria com a Altera.

Essa placa conta com FPGA Altera Cyclone IV EP4CE22F17C6N (com 22320 elementos lógicos), 32 MB de SDRAM, 2 Kb EEPROM, e uma memória serial de 64 KB utilizada para configuração. Ela não precisa de nenhum dispositivo externo para ser programada. Basta conectar a placa à USB e o PC a alimenta e a reconhece, caso os software da Altera (testamos o Quartus II 13.0 e 14.0) estejam instalados no PC. Isso é o que eles chamam de “On-board USB-Blaster circuit for programming”. A IDE é grátis na versão WEB Edition e pode ser baixada no link.

Alem do FPGA, a placa conta com:

  • 8 Leds, 2 pushbuttons e 4 dip switches, cada um com dois estados, ótimos para experiências rápidas e validação de conceitos;
  • 1 Acelerômetro de três eixos com resolução de 13 bits da Analog Devices ADXL345;
  • Conversor A/D da antiga National Semiconductor (agora Texas Instruments) ADC128S022 de 8 canais, e de 12-bits com taxa e conversão de 50 Ksps a 200 Ksps;
  • Pinos de expansão (72 I/Os), além de pinos de alimentação 5V, 3.3V e de referência terra;
  • Memória SDRAM de 32MB;
  • Memória EEPROM de 2Kb I2C;
  • Memória Flash Spansion EPCS64 para fins de programação;
  • Sistema de clock on-board com um oscilador dedicado de 50 MHz;
  • Alimentação por um conector USB tipo mini-AB ou por um header externo.

 Veja o diagrama de blocos da placa na figura 1 e as vistas superior e inferior da placa nas figuras 2 e 3, respectivamente.

4
Figura 1 – Diagrama de blocos da placa Terasic De0-Nano
1
Figura 2 – Placa De0-Nano vista superior
3
Figura 3 – Placa De0-Nano vista inferior

Saiba mais

Para aprender mais sobre FPGA confira os artigos de André Prado neste site. Selecionei alguns como referência:

Referências

ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/12.1/Boards/DE0-Nano/DE0_Nano_User_Manual.pdf

http://www.terasic.com.tw/en/
http://www.altera.com
http://www.altera.com/literature/hb/cyclone-iv/cyiv-51001.pdf
http://dl.altera.com/?edition=web
http://www.analog.com/en/mems-sensors/mems-inertial-sensors/adxl345/products/product.html
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/adc128s022.pdf
https://www.spansion.com/Support/Application%20Notes/Configuring_Altera_FPGAs_via_SPI_Flash_AN.pdf
https://www.embarcados.com.br/slideintroducaofpga/

Fonte das Imagens: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/12.1/Boards/DE0-Nano/DE0_Nano_User_Manual.pdf

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Sou formado em Engenharia Elétrica na USP Sao Carlos, com mestrado em Engenharia Elétrica no Rochester Institute of Technology pelo CsF. Tenho 17 anos de experiência em projetos de circuitos eletrônicos. Escrevo regularmente para o Embarcados, adoro eventos sobre tecnologia, onde posso rever amigos e conhecer pessoas do ramo.

Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

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Rogerio Machado
Rogerio
26/09/2014 10:29

Para quem pretende usar este hardware e ja tem familiaridade com HDL este projeto opensource em anexo ja tem uma plataforma para a DE0 nano e outras(Xilinx e Altera independente da amarracao do fabricante!). Com um processador RISC opensource e implementacao de barramento opensource WISHBONE + controlador de memoria:

http://m-labs.hk/gateware.html
https://github.com/m-labs/migen/tree/master/mibuild/platforms
https://github.com/m-labs/migen/blob/master/mibuild/platforms/de0nano.py
https://github.com/m-labs/misoc

Eder Andrade
Eder
25/09/2014 12:55

Sou leigo no assunto e gostaria de saber se para desenvolver projetos com essa placa, por exemplo, a IDE seria o NIOS II ou o Quartus II Web Edition Software?

André Castelan
Reply to  Eder
25/09/2014 13:05

Olá Eder.
O software para FPGAs Altera é o Quartus II. Nele está concentrado tudo da parte de FPGA.
A parte do NIOS2-IDE seria para desenvolver software para o NIOS2 em C, como se fosse um processador qualquer.

Abs

Eder Andrade
Eder
Reply to  André Castelan
25/09/2014 13:52

Obrigado André.
Tanto o Quartus como o NIOS são pagos?

André Castelan
Reply to  Eder
25/09/2014 13:58

O Quartus II tem uma versão gratuita que pode ser usada para fazer produtos sem problemas, o diferencial para a versão paga é o tempo de compilação, alguns recursos a mais e alguns IPs.

O NIOS2 é gratuito na configuração “Economy”, que seria equivalente a um M0 talvez.

Já nas outras duas versões mais tops ele é pago. Ai você compra o IP e pode botar nos produtos sem problemas.

Você pode desenvolver absolutamente tudo com a versão gratuita (Aí o NIOS2 nas versões pagas se auto destrói em 30 minutos com a placa ligada ao cabo).

Abraço

Eder Andrade
Eder
Reply to  André Castelan
25/09/2014 14:13

Obrigado!

Thiago Lima
Reply to  Eder
26/09/2014 09:40

Oi Eder, com a versao do Quartus da’ pra fazer tudo pra fins didaticos.

Luciano Campos Biancardine
Luciano
25/09/2014 09:48

Quantos LE’s eu preciso para começar a mexer com softcores?
É que estou desenvolvendo uma placa FPGA e não tenho acesso a BGA no momento, sendo que estou limitado a chips de 8k ou 10k.

Cordialmente.

André Castelan
Reply to  Luciano
25/09/2014 09:53

Olá Luciano, no caso da Altera aqui tem uma tabela:

http://www.altera.com/literature/ds/ds_nios2_perf.pdf

8k da e sobra para mexer com o NIOS2 (softcore da Altera) mesmo na versão mais completa.

Você também pode desenvolver seu próprio softcore ou usar outros, como por exemplo o Z80 do opencores:
http://opencores.org/project,t80

http://opencores.org/project,z80soc

Pode baixar o código e sintetizar e ver quanto de lógica utilizaria.

Abraço

Luciano Campos Biancardine
Luciano
Reply to  André Castelan
25/09/2014 16:34

Grato.

Luciano Campos Biancardine
Luciano
Reply to  Luciano
25/09/2014 16:38

Verdade, dá e sobra. Vou fazer o projeto com o EP4C10. Com os 10k desse chip dá para fazer até algo multicore ou sobra espaço para algoritmos concorrentes.

trackback
22/03/2015 22:52

[…] um post sobre a placa DE0-Nano [1] há alguns meses aqui no Embarcados. Tratava-se de uma placa de desenvolvimento bem barata da […]

trackback
16/12/2014 02:43

[…] no embarcados um artigo sobre a placa DE0-Nano, da Terasic – confira no link [1]. Para relembrar, essa placa conta com FPGA Altera Cyclone IV EP4CE22F17C6N [2] (com 22320 […]

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