Comment utiliser le FPGA du Red Pitaya

Plutot que d'utiliser Vivado, il est possible de programmer le Red Pitaya uniquement avec Yosys et NextPnr que l'on peut installer avec :

nix develop github:openxc7/toolchain-nix

Puis on peut écrire un petit programme verilog pour controller le FPGA:

module red_pitaya (
  input wire [1:1] adc_clk_i,
  output wire[7:0] led_o
);
 
  reg [32:0] counter;
  assign led_o = counter[31:24];
 
  always @(posedge adc_clk_i[1]) begin
    counter <= counter + 1;
  end
 
  PS7 zynq7();
endmodule

• PS7 zynq7() instancie le processeur, sans cette ligne le board crash et reboot après quelques secondes.

yosys -q -p "synth_xilinx -flatten -abc9 -arch xc7 -top red_pitaya; write_json build/red_pitaya.json" top.v

Pour programmer des board Xilinx, Nextpnr à besoin d'une base de donnée que l'on peut générer avec :

mkdir db
$PYPY3 $NEXTPNR_XILINX_PYTHON_DIR/bbaexport.py \
	--device xc7z010clg400-1 --bba xc7z010clg400.bba
bbasm -l xc7z010clg400.bba db/xc7z010clg400.bin
rm -f xc7z010clg400.bba

nextpnr-xilinx \
  --router router1 --chipdb db/xc7z010clg400.bin --xdc red_pitaya.xdc \
  --json build/red_pitaya.json --fasm build/red_pitaya.fasm

fasm2frames --part xc7z010clg400-1 --db-root $PRJXRAY_DB_DIR/zynq7 \
  build/red_pitaya.fasm > build/red_pitaya.frames
xc7frames2bit \
	--part_file $PRJXRAY_DB_DIR/zynq7/xc7z010clg400-1/part.yaml \
	--part_name xc7z010clg400-1 --frm_file build/red_pitaya.frames \
	--output_file build/red_pitaya.bit

Le Red Pitaya utilise un SOC avec un FPGA Xilinx et un Arm-Cortex-A9 (deux coeurs) sur lequel tourne un linux. Si le Red Pitaya est programmer avec un firmware antérieur à 2.0 il suffit de se connecter au board en SSA, et d'utiliser la commande:

cat ./red_pitaya.bit > /dev/xdevcfg

pour programmer le FPGA!