Sipeed Lichee Tang Nano 4K Gowin FPGA плата разработки с HDMI и интерфейсом камеры

Если вы имеете хобби в виде изготовления электронных самоделок, то у вас наступили тяжелые времена.
Цены на электронные комплектующие улетели в небо и пока обратно не планируют. А невнятный зуд требует творить электронную дичь.
Так что пришло время рассмотреть FPGA доступного ценового диапазона.

Компания GoWin Semiconductor Corp. была основана в 2014 году. Штаб-квартира и основной офис разработки находится в Китае. Основная цель компании — убрать барьеры сложности и высокой стоимости в использовании программируемых логических устройств.

Знакомство проще всего начать с плат Али серии Sipeed Tang Nano.
Их есть 3 штуки:
1) Sipeed Tang Nano 1K FPGA (разъем для ЖК экрана, опционально комплектуется продавцом экраном)
2) Sipeed Tang Nano 4K FPGA (имеет на плате HDMI и разъем для камеры ov2640)
3) Sipeed Tang Nano 9K FPGA (имеет на плате HDMI и разъем для ЖК экрана, опционально комплектуется продавцом экраном)

По «жирности» кристалла и цене. Плата в минимальном обвесе.
1) Sipeed Tang Nano 1K (ПЛИС с 1152 логическими блоками (LUT) — 12.99$
2) Sipeed Tang Nano 4K (ПЛИС с 4608 логическими блоками (LUT), программное ядро Arm Cortex-M3) — 14.00$
3) Sipeed Tang Nano 9K (ПЛИС с 8640 логическими блоками (LUT) — 15.00$

Почитать подробнее можно тут: news.myseldon.com/ru/news/index/265594160

При рассмотрении всего этого становится ясно, что покупать имеет смысл только 4К и 9К платы. Соответственно если интересно интегрированное ядро — берем 4К. Если упор делается на FPGA ( и возможно синтезированное МП ядро) — берем 9К

Приобрел Sipeed Tang Nano 4K. Приходит в вот такой коробочке:



Фото «Верх» и «Низ»





А теперь попробуем все это заставить работать:
0) Регистрируемся на сайте www.gowinsemi.com
1)Качаем среду разработки GOWIN EDA. Есть 2 варианта:
a) Gowin V1.9.8.03 Education Edition — сильно порезанный вариант для образовательных учреждений. Лицензии не требует.
б) Gowin V1.9.8.03 Standard Edition — стандартный полнофункциональный элемент. Требует лицензии. Лицензия бесплатно.
2) Получаем лицензию. Хорошая новость: на сайте есть стандартная форма для запроса лицензии. Плохая новость: эта форма не работает и получить лицензию через нее не возможно. И санкции тут не при чем. И до санкций было аналогично.
Решение:
а) Устанавливаем старенькую версию и ищем у китайцев ломаный сервер с лицензией.
б) Ищем любого представителя оффициалов в России и просим помощь. Например так:



3) Находим пример мигания светодиодом и собираем его. Разумеется и тут нас ждет засада: примеров не найти. Подскажу. сразу: доки на плату лежат на dl.sipeed.com/shareURL/TANG, примеры можно найти: github.com/sipeed/TangNano-4K-example

4) Прошиваем плату. Как вы думаете, что тут может пойти не так? Для отладки имеется встроенный чип BL702 USB-JTAG (эмулирует FT2232D). И подключив его компьютеру вы скорее всего получите сообщение «Cable open failed» при прошивке. Да, чип BL702 реализует USB, но делает это очень странно. Сложно сказать, в чем проблема. Возможно микропрограмма кривая, возможно с волновым сопротивлением ошиблись, или с времянками ошиблись. А может партия кварцев для тактирования «ушла». Меняйте кабели и USB порты для достижения положительного эффекта. У меня заработал 1 кабель из 3.

5) Радуемся.

Видео мигающего светодиода выкладывать принципиально не буду ( вы уже наверняка насмотрелись). А вот фото демки с экрана телевизора приложу:




Общее мнение: очень дешевый очень эффективный чип. Все ранее написанные примеры (верилог) прекрасно работали. Плюс минус мои кривые руки. Очень порадовала среда. Очень быстрая ( Vivado — передаю привет). По внутрянке отдаленно похоже на Lattice, но много очень вкусных отличий. Порадовало наличие в линейке чипов больших блоков интегрированной памяти и флэша, что освобождает от монтажа внешних элементов. Но тут смотрите документацию. Есть нюансы. Например при наличии аппаратного микропроцессорного ядра флэш память становилась недоступной для FPGA и использовалась микропроцессором для своей прошивки. Ну и радует возможное наличие аппаратного МП ядра на части чипа. В общем, если смотреть на всю линейку —

Резюме: вещь годная, рекомендуется к применению. Если ваша хобби — электроника, то товар рекомендуется к приобретении. Особенно при недоступности или дороговизне чипов Altera (Intel), Lattice, Zynq и т.д. На текущий момент я не нашел аналогичных чипов по столь малой цене.

Плюсы:
1) Цена.
2) Интегрированный JTAG отладчик
3) Интегрированный интерфейс камеры и HDMI
4) Бесплатная среда разработки с бесплатными IP ядрами ( правда зашифрованными). Но бесплатно для любого использования.
5) Большой набор доступной документации. Правда просят зарегистрироваться для скачивания.
Минусы:
1) Странный квест с получением лицензии.
2) Практически нет демоплат, демонстрационных примеров и сообщества поклонников. Вы можете стать первыми!
3) Сложности с приобретением данной линейки чипов.
4) Очень странная реализация USB на отладчике JTAG/USB.

P.S.: Сообщение от официального поставщика: GoWin прекращает работу в РФ. Если быть точным, то не прекращает, а приостанавливает.

P.S.S.: Настоятельно не рекомендую заказывать на али у «Zhongguancun Store». Товар: https://aliexpress.com/item/item/1005003889226099.html Кинули. Трек номер — левый. Отправили якобы СДЭК: курьером. Я связался с СДЭК: ни по треку ни по номеру заказа товар не отправлялся. Буду открывать спор когда истечёт время)