做了一個(gè)AMD/Xilinx FPGA無(wú)線調(diào)試器

可以使用Vivado無(wú)線調(diào)試FPGA！網(wǎng)友表示：

具有智能配網(wǎng)功能，oled屏幕顯示連接狀態(tài)、IP地址等信息……

主要參數(shù)

基于ESP32-C3設(shè)計(jì)，軟件兼容ESP32全系

具備智能配網(wǎng)功能，連接路由器無(wú)需修改代碼

支持Vivado調(diào)試、下載FPGA，無(wú)需額外插件

具備電平轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，兼容低壓IO FPGA

硬件設(shè)計(jì)思路

主控：ESP32

因?yàn)楹糜帽阋耍夷苓B上WIFI，配合Arduino能大大降低軟件開(kāi)發(fā)難度。

LDO不再使用典中典1117

因?yàn)楝F(xiàn)在有更好用的長(zhǎng)晶CJ6206，外圍只需兩顆1uF MLCC。

下載器全局3.3V供電，但是FPGA的IO電壓通常會(huì)更低，比如3.3 2.5 1.8等。這時(shí)候把ESP32的3.3v IO直接懟上FPGA的1.8v IO，很明顯會(huì)出事……那怎么辦呢？作為一個(gè)實(shí)用的工具，下載器必須具備IO電平轉(zhuǎn)換功能。

本設(shè)計(jì)使用了一顆潤(rùn)石RS4T774電平轉(zhuǎn)換芯片，對(duì)JTAG的4根信號(hào)線進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，0.9-3.6v電平都能轉(zhuǎn)，而且傳輸延遲低。其他品牌的4T774也可以平替。

PS：電路設(shè)計(jì)軟件：嘉立創(chuàng)EDA；電路尺寸支持免費(fèi)打樣~

開(kāi)始使用

本章節(jié)主要分享——外圍連接、固件下載、智能配網(wǎng)、連接Vivado的步驟與注意事項(xiàng)，還有獨(dú)立供電 的說(shuō)明。

1.外圍連接

• 下載器采用Xilinx標(biāo)準(zhǔn)的2.54mm 14P牛角座IO布局，與一般的下載器IO布局相同，大部分開(kāi)發(fā)板可直接連接

• 顯示屏兼容SSD130主控OLED 0.91/0.96寸IIC 4P接口屏幕。插的時(shí)候注意方向

• 短接Boot的兩個(gè)引腳后復(fù)位，進(jìn)入下載模式

• RxTx接口對(duì)應(yīng)ESP32的原生串口，用于調(diào)試

• GND 3V 5V的接口用于供電

2.固件下載

• 配套的ESP32軟件源碼在Gitee倉(cāng)庫(kù)維護(hù)，可以自行編譯，也可以直接下載

• 可以使用ESP32-C3的USB CDC串口下載程序，也可以使用UART外設(shè)下載程序

• 短接Boot的兩個(gè)引腳，按下Rst鍵復(fù)位，即可進(jìn)入下載模式。USB Type-C接口的D+D-已經(jīng)連上了ESP32的USB外設(shè)IO，可直接用于下載。具體的下載方式及配套軟件不再贅述，網(wǎng)上教程很多

3.智能配網(wǎng)

本工程使用了樂(lè)鑫的智能配網(wǎng)功能(SmartConfig)，無(wú)需在程序中固化WIFI名稱(chēng)和密碼，通過(guò)手機(jī)即可在線配網(wǎng)。

ESP32上電后，默認(rèn)嘗試連接上一次的WIFI。多次嘗試連接失敗后，進(jìn)入智能配網(wǎng)狀態(tài)：

• 進(jìn)入手機(jī)樂(lè)鑫官網(wǎng)安裝ESP TOUCH

• 保持WIFI開(kāi)啟，連接WIFI

• 打開(kāi)ESP TOUCH，輸入WIFI密碼，點(diǎn)擊確認(rèn)

• 稍等片刻，配網(wǎng)完成后oled屏幕會(huì)顯示連接信息

4.連接Vivado

• 將ESP32對(duì)應(yīng)引腳與FPGA的JTAG接口連接，保證ESP32和電腦連接在同一個(gè)路由器。

• 打開(kāi)Vivado->Open Hardware Manager

• 點(diǎn)擊Open target->Open new target->Next->選擇Local server再Next->點(diǎn)擊Add Xilinx Virtual Cable->輸入屏幕顯示的IP地址和端口號(hào)

• 如果Hardware窗口中已存在localhost()，則localhost()->右鍵->Add Xilinx Virtual Cable(XVC)

• 如果看到調(diào)試器Hardware Target與FPGA器件Hardware Devices，表示連接成功，開(kāi)始愉快的無(wú)線燒錄吧！

5.獨(dú)立供電

既然是無(wú)線下載器，用USB供電就感覺(jué)怪怪的。

板子下方預(yù)留了絲印為GND 3V 5V的排針接口，分別用于接地、外部3.3V供電、外部5V供電。固件燒錄完成后，即可使用FPGA板卡的電源供電，無(wú)需連接電腦。

3V接口用于連接外部3.3V電源，5V接口用于連接外部5V電源，同時(shí)只能連接其中一個(gè)電源？

5V供電連接后，3V接口會(huì)對(duì)外輸出LDO降壓得到的3.3V電壓，此時(shí)3V不允許連接外部電源，否則可能出現(xiàn)電流倒灌導(dǎo)致器件燒毀。

開(kāi)源資料入口：
https://oshwhub.com/xiaowuzxc/14f2b16d900e4e69b931aa1f05779b25

【正文完】