PYNQ ボード:デバイスの使用に関する完全ガイド

プログラム可能なエキサイティングな電子プロジェクトを構築する方法はたくさんあります。 1 つには、より一般的な Arduino または Raspberry Pi ボードを使用できます。ただし、ザイリンクスプラットフォームへのより簡単な方法を探している場合は、PYNQ ボードが必要です。

実際、PYNQ ボードは、電子プロジェクトを構築しながらプログラミングのさまざまな可能性を開くことができます。

ボードはどのように機能しますか？この記事では、PYNQ ボードとは何か、その使用方法、使用できることなどについて説明します。

始めましょう!

PYNQ ボードとは?

PYNQ-Z1

PYNQ ボードは、PYNQ プログラムを使用する開発ボードです。 PYNQ は、ザイリンクスプラットフォームで動作するザイリンクスが開発したプロジェクトです。また、デザイナーがこれらのプラットフォームを使用するのは非常に簡単です。

さらに、Python とそのライブラリは、PYNQ ボードの主要なプログラミング言語です。したがって、デザイナーはこれを利用して独自のプロジェクトを構築できます。

PYNQ-Z1

PYNQ-Z1 の設計は、PYNQ フレームワークと互換性があります。また、Python を使用してボードの SoC を開発できます。

さらに、ボードの設計は Xilinx Zynq-7000 SoC に似ています。また、FPGA のプログラマビリティと強力なデュアルコアプロセッサを組み合わせた設計になっています。

PYNQ-Z2

一方、PYNQ-Z2 は、ZYNQ XC7Z020 を中心に展開する FPGA ベースの開発ボードです。また、その PYNQ サポートにより、組み込みプログラマーは制限なくザイリンクス ZYNQ SoC を完全に探索できます。

PYNQ-ZU

PYNQ-ZUには、PYNQを強力にサポートするデザインもあります。ただし、その設計は Xilinx Zynq Ultrascale+ を中心に展開しています。さらに、ボードにはいくつかの機能と拡張インターフェイスがあり、他の開発ボードと一緒に使用できます。

PYNQ-Z1 ボードの機能

PYNQ-Z1 は、パワフルでプログラミングが簡単な最先端の SoC 開発プラットフォームです。さらに、ボードのハードウェアとソフトウェアは、このボードを設計者や組み込みプログラマーなどにとって魅力的なものにする優れた機能を提供します。

ハードウェアについては、PYNQ-ZI は Pmod ポート、HDMI 入力/出力、オーディオ出力、オンボード I/O、接続機能 (USB およびイーサネット)、および Arduino ヘッダーを備えています。興味深いことに、これらすべての機能により、PYNQ-Z1 はカスタマイズ可能で非常に用途が広いものになっています。

また、このボードは、IoT、組み込みコンピューティングアクセラレーション、コンピュータービジョン、暗号化、産業用制御などのアプリケーションにも最適です。

PYNQ-Z1 のソフトウェアには、かなり印象的な機能もいくつかあります。たとえば、PYNQ オープンソースフレームワークを使用します。

また、microSD カードから PYNQ-Z1 ブートイメージを設定することもできます。さらに、無料でダウンロードでき、SD カードに簡単にコピーできます。または、ブートイメージが既にロードされている SD カードを購入することもできます。

さらに、設計者はザイリンクスの Vivando Design Suite ツールを使用して、新しいハードウェアライブラリを無料で提供できます。

PYNQ の使用方法

良いニュースは、それがとても簡単だということです。ただし、最初にボードをセットアップする必要があります。

必要なもの

PYNQ を使用する前に取得する必要があるものは次のとおりです。

PYNQ-Z1 ボード
Micro-SD カード (ブランクまたはイメージがプリロードされたもの)
サポートされているブラウザを搭載したパソコン
マイクロ USB ケーブル
イーサネットケーブル

Micro-SD カードのセットアップ

マイクロ SD カード

プリロードされた SD カードは、さまざまなオンラインストアから購入できます。ただし、空の SD カードをお持ちの場合は、次の手順に従ってください:

まず、ここから PYNQ-Z1 ブートイメージをダウンロードします。
その後、zip ファイルのコンテンツを抽出します。
次に、イメージを SD カードに書き込みます。 (少なくとも 8 GB を使用することをお勧めします)。

以上です。これで、PYNQ イメージを起動する準備が整いました。

ボードの設定方法

PYNQ-Z1 ボードは、以下の 6 つの手順で簡単にセットアップできます。

最初に、ブートジャンパーを上部の 2 つの JP4 ピンに配置して、SD カードからブートするようにボードを設定します。その結果、ブートジャンパーが SD の位置に配置されます。
次に、USB ケーブルまたは 12V 電源レギュレーターでボードに電力を供給します。 USB を使用するには、上部の 2 つのピンに電源ジャンパーを配置します。 12V レギュレーターの場合、ジャンパーを REG に設定できます。
次に、ロードした SD カードを挿入します。 SD カードスロットはボードの下にあります。