07/07/2020

QuickFeather: Uma placa de desenvolvimento open hardware com MCU + FPGA

ÍNDICE DE CONTEÚDO

Recentemente escrevi sobre a adoção do form factor Adafruit Feather em placas de desenvolvimento e também sobre novas placas desenvolvimento para FPGA, como a FireAnt e a iCEBreaker.

Agora apresento a mais nova iniciativa para placas desenvolvimento com FPGA, a QuickFeather.

Lançada pela QuickLogic, em uma campanha no Crowd Supply, tem a proposta de ser uma placa com ecossistema o mais open source possível. Usando o form factor Adafruit Feather, foi baseada no SoC QuickLogic EOS S3, que integra no mesmo encapsulamento um microcontrolador ARM Cortex M4* e FPGA (eFPGA).

A placa ainda traz diversos recursos onboard, conforme apresentarei a seguir.

*Apesar de mencionarem na campanha que a placa é 100% open source a ISA não é. Bem que poderia ser RISC V.

Características e especificações do hardware da QuickFeather

Lançada com objetivo de suportar projetos de Machine Learning embarcados, além do SoC EOS S3, a QuickFeather vem com diversos sensores e carregador de bateria LiPo:

Resumo das suas características

SoC EOS S3: MCU + eFPGA

Microcontrolador ARM Cortex®-M4F
- opera em até 80 MHz
- 512 Kb SRAM
Embedded FPGA (eFPGA)
- 2400 Células lógicas
- 64 Kb RAM

Feather Form Factor

Compatível com protoboard
58.4 mm x 22.9 mm
20 GPIO no pinout Feather + 13 GPIO adicionais

Interfaces

Conector de programação SWD
Os sinais de dados USB estão ligados à eFPGA
UART disponível via headers
I²C
I²S
SPI

Armazenamento:

16 Mbit (SPI NOR flash) – GigaDevice GD25Q16CEIGR

Sensors

Acelerômetro – mCube MC3635
Pressão – Infineon DPS310
Microfone- Infineon IM69D130

Interfaces de usuário

LED RGB
Push Button de uso geral
Push Button para Reset

Power

via micro USB tipo B (regulado para 3,3 V)
bateria Li-Po
- Circuito de carregamento a bordo – Microchip MCP73831/2
- Conector JST padrão para Li-Po

O hardware foi desenvolvido no Kicad e os arquivos do projeto estão disponíveis no repositório GitHub(Link no final do artigo).

Softwares

A QuickFeather possui suporte para programação do MCU com os RTOS: Zephyr RTOS e FreeRTOS. Os RTOS estão integrados no QORC SDK, desenvolvido pela empresa. Já para a FPGA é usada a ferramentas de código aberto para FPGA SymbiFlow.

Eles também se uniram com a Antmicro para adicionar suporte ao EOS S3 SoC na estrutura de simulação e teste de código aberto Renode.

São exploradas aplicações com TensorFlow Lite e SensiML.

A campanha da QuickFeather no Crowd Supply está aberta, com valor inicial de $59 para uma placa. A recompensas estão previstas para serem enviadas em agosto de 2020.