VF-P100K676 FPGA核心板功能设计方案

这三年我们经历了太多：我们经历了新冠的折磨，经历了美帝的蹂躏，经历了行业的变革，甚至经历着可能比未来每一天都要好的今天。华为让我认识到我们必须自己具备能力，哲库让再次我们认识到被卡住脖子的难受。我们不知道明天会是怎么样，但这几年我们深刻的认识到，我们必须自己有三把斧子，才能浪迹天涯，行走天下。

以FPGA行业为例，这几年国产FPGA的雄起，让我们至少在中低端FPGA领域看到了希望，虽然我们的性能，我们的工具链还差人老远，但至少在大部分时候可以满足基本需求。把一切交给时间，我们一定能够让国产FPGA做得更好。

国产FPGA首当其冲的是紫光同创，其Logos & Logos2系列FPGA在市场上受众非常广泛，典型的以Logos2的PG2L100H为例，可以无缝替代Xilinx的XC7A100T，是FPGA国产替代的一大突破口。

数十年来，我执迷FPGA，当然我也支持国产FPGA，今天就给大家带来一款，从方案到打样，从验证到定格，耗费了几个月人力的紫光100K FPGA开发板，从此，踏上国产FPGA的不归路：

首先为了能将产品最大化复用，以及客户替代的便捷性，我们基于紫光 Logos2 FPGA设计了市面上体积最小，集成度最高的国产100K FPGA核心板，如下：

这里不得不简单介绍一下紫光Logos2 FPGA PG2L100K的相关特性参数，主要如下所示：

在60*50mm的尺寸空间内，我们将100K FPGA的常用外设全部集成，并且做到了所有IO扇出，给底板预留更大的发挥空间。FPGA 100K资源，不大不小，刚好可以覆盖绝大部分的需求，是目前性价相对最高的选型。

至于底板，基于我们多年来专业做FPGA视频加速的属性，除了一些常用的外设，主要搭载了相机接口、显示接口、以太网、USB3.0等图像相关的接口，相关的功能介绍如下图所示：

我们并没有去压榨底板的成本，而是将100K FPGA的性能发挥到极致，所有接口都按照最高配置设计。

某些FPGA开发板只是一个功能勉强OK的电路板；但我们并不拘泥于做一款开发板，我们要做一套能够榨干紫光100K FPGA的性能，覆盖图像领域99%应用的，极致工匠精神的，视频图像处理系统。以下是开发板板载的关键接口的介绍：

上图的关键，即我们已经为下一步铺好了路。RSICV势必会在未来成为主角，其生态链的完善只是时间问题。因此我们也会在不久的将来，基于这套VF-P100K FPGA开发板，实现一个完整的RSICV FPGA原型验证平台，因此相关涉及到的UART、SPI 、I2C 、TF Card 、GPIO(LED/KEY）等RSICV必备的外设，都已经提前做了布局。接下来，只把答案交给时间。

作为一套视频图像处理FPGA平台，最重要的就是图像采集与显示，目前开发板也是完成了所有外设的测试，以及多个成像系统的搭建。这里简单show一下 HDMI 以及 摄像头呈现系统的演示，如下图所示：

目前VF-P100K676 FPGA开发板已经成功量产，并且已经有了alpha客户选定了此100K FPGA核心板作为其产品主控。开发板所有功能已经完成测试，接下来的文章中，会逐步对每一部分的典型应用解决方案，以项目视角给大家做一个详尽的介绍。

编辑：黄飞