Raspberry Pi LIFE

Raspberry Pi 2 LIFE
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第
FPGA ×ラズベリー・パイの準備 1…
C プログラムによる FPGA 回路づくり入門
11 回
ラズベリー・パイ
+GPIO引き出し用万能基板
森岡 澄夫
Arduino用キャラクタ
LCDシールド
拡張用Pmod端子
(3.3Vインターフェース)
モーション・
センサ
(BNO055)
I/O拡張用
FPGAボード
Arduino用
モータ・シールド
PiCamera
車輪駆動用
モータ(4個)
256Mバイト
DDR3Lメモリ
FPGA
Artix-7 XC7A35TICSG324-1L
(ザイリンクス)
Arduinoシールド用端子
(ただし電圧レベルは3.3V)
写真 1 今回からやること…機能& I/O 拡張自由自在 ! FPGA と
ラズベリー・パイを組み合わせる
● 今回からやること…機能& I/O 拡張自由自在!
FPGA ×ラズベリー・パイに挑戦
前回まで,Arduino や mbed による I/O 拡張を行い,
メカやセンサの制御をラズベリー・パイからオフロー
ドすることにチャレンジしてきました.画像処理やイ
ンターネット通信といった高レベル処理にラズベ
リー・パイを専念させられるようになるからです.
写真 2 使用する FPGA ボード
Artix-7 35T Arty FPGA 評価キット(Digilent 社)
この究極的な形態として,FPGA と組み合わせる方
法を,今回から数回に分けて紹介します.
写真 1 が作ろうとしているローバーで,ラズベリー・
パイと FPGA ボード(写真 2)を搭載しています.使っ
て い る FPGA ボードは Digilent 社の Arty で,Artix-7
シリーズの XC7A35TICSG324-1L(ザイリンクス)が
FPGAチップ
ラズベリー・
パイ
BNO055
9軸センサ
2
I C通信
ラズベリー・
パイ
通信回路
UART通信,
1秒に100回
読み出し
BNO055
姿勢センサ
読み出し
回路
受信コマンド
書き込み,
データ
読み出し
1秒に
10回表示
データ
読み出し
共有
バッファ・
メモリ
センサ・
データ
書き込み
1秒に
1000回
センサ
読み出し
LCD
制御
コマンド
生成回路
モータ
PWM
制御回路
1秒に
10回表示
コマンド
送信
Arduino用
LCDシールド
1秒に
1000回
PWM
Arduino用
制御
モータ・シールド
図 1 次々回製作する FPGA による I/O 拡張ローバーの構成
各ユニットの接続は Verilog HDL で記述
2016 年 11 月号
第 1 回 準備…動画像処理環境の構築(2015 年 11 月号)
第 2 回 リアルタイム画像処理のための高速化テク①…4 コアをフル回転させる
(2015 年 12 月号)
第 3 回 リアルタイム画像処理のための高速化テク②…スループット / 遅延性能のチューニング(2016 年 1 月号)
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