RedPitaya¶

• Table of contents
• RedPitaya
  • Zynq-7000 SoC
  • Carte Redpitaya
    • Code commande
  • OS
    • OS 1.04
    • OS 2.0
    • bitstream de test
  • pinout
  • Matlab Simulink HDL
  • Xilinx Vivado
  • Shared RAM PS (CPU) PL (FPGA)

Zynq-7000 SoC¶

The Zynq®-7000 family is based on the Xilinx SoC architecture. These products integrate a feature-rich dual-core or single-core ARM®
Cortex™-A9 based processing system (PS) and 28 nm Xilinx programmable logic (PL) in a single device. The ARM Cortex-A9 CPUs are
the heart of the PS and also include on-chip memory, external memory interfaces, and a rich set of peripheral connectivity interfaces.

AMD Zynq 7000 XC7Z010

Vivado Select the device xc7z010clg400-1

CLB Flip-Flops 35,200
Look-Up Tables (LUTs) 17,600
Logic Cells 28K

Carte Redpitaya¶

https://redpitaya.com/

Supported I/O Standards and Terminations
https://docs.xilinx.com/r/en-US/ug571-ultrascale-selectio/Supported-I/O-Standards-and-Terminations

Attention il existe plusieurs version de redpitaya

STEMlab 125-14 external clock (The OS will not boot without providing an external clock.)
https://redpitaya.readthedocs.io/en/latest/developerGuide/hardware/125-14_EXT/top.html

pour modifier une STEMlab 125-14 external clock en STEMlab 125-14 normale il faut souder 2 resistances 0402 de 22R sur R26 et R25 et dessouder R23 et R24

connecteur E1 défini dans le fichier de contrainte redpitaya.xdc
les ports GPIO N et P sont avec des Pullup interne (définie dans le fichier de contrainte)
exp_n_tri_io [0..7] (G18,H17,H18,K18,L15,L16,J16,M15)
exp_p_tri_io [0..7] (G17,H16,J18,K17,L14,L17,K16,M14)
exp_p_trg (M14) exp_p_tri_io⁷
exp_n_alex [0..3] (L15,L17,J16,M15)
LED
led_o [0..7] (F16,F17,G15,H15,K14,G14,J15,J14)

exp_n_tri_io[1.1] correspond a DIO1_N
frequence max 464.037Mhz

Code commande¶

STEMLab 125-14

Code commande RS: 127-1087
https://fr.rs-online.com/web/p/oscilloscopes/1271087

Code Commande farnell: 3935507
https://fr.farnell.com/red-pitaya/izd0007/kit-de-d-m-stemlab-125-14-acq/dp/3935507

Code Commande Mouser: 892-028
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Red-Pitaya/28?qs=iS7aw2r6gpnjFgznl4%252BAvA%3D%3D

OS¶

OS 1.04¶

Please note that you need to change the forward slashes to backward slashes on Windows.

Send the file .bit (red_pitaya_top.bit is the default name) to the Red Pitaya with the scp command.

scp red_pitaya_top.bit root@rp-xxxxxx.local:/root

Now establish an SSH communication with your Red Pitaya and check if you have the copy red_pitaya_top.bit in the root directory.

redpitaya> ls

Load the red_pitaya_top.bit to xdevcfg with

redpitaya> cat red_pitaya_top.bit > /dev/xdevcfg

https://redmine.laas.fr/attachments/download/4691/STEMlab_125-xx_OS_1.04-18_stable.img.zip

OS 2.0¶

sur l'ordinateur où est installer Vivado

Create .bif file (for example, red_pitaya_top.bif) and use it to generate a binary bitstream file (red_pitaya_top.bit.bin)

echo -n "all:{ red_pitaya_top.bit }" >  red_pitaya_top.bif
bootgen -image red_pitaya_top.bif -arch zynq -process_bitstream bin -o red_pitaya_top.bit.bin -w

Bootgen se trouve dans ../Vivado/2023.1/bin

Send the file .bit.bin to the Red Pitaya with the scp command.

scp red_pitaya_top.bit.bin root@rp-xxxxxx.local:/root

sur la redpitaya

Now establish an SSH communication with your Red Pitaya and check if you have the copy red_pitaya_top.bit.bin in the root directory.

ls

Load the red_pitaya_top.bit.bin image into the FPGA:

/opt/redpitaya/bin/fpgautil -b red_pitaya_top.bit.bin

autre tuto:

Génération du fichier crypté
Vivado génère par défaut un fichier .bit. Le pilote s’attend à un autre format contenant un entête particulier. La
conversion se fait avec l’utilitaire bootgen fourni par le SDK de Vivado .
Cet outil attend un fichier .bif contenant :

a l l :
{
n o m d u b i t s t r e a m . b i t
}

qui sera ensuite fourni à bootgen :

../bin/bootgen −image fichierbif.bif −arch zynq −processbitstream bin

Suite à cette commande un fichier nom du bitstream.bit.bin est créé dans le répertoire courant.

Flasher par utilisation directe de fpga manager

Le fichier .bit.bin doit être copié/déplacé dans /lib/firmware.
Afin d’informer le pilote que le PL doit être flashé, et quel bitstream utiliser, la commande suivante est à utiliser :

echo " nom_du_bitstream.bit.bin " > /sys/class/fpga manager/fpga0/firmware

La ligne :

fpga-manager fpga0: writing nom_du_bitstram.bit.bin to Xilinx Zynq FPGA Manager

s’affichera en cas de succés et la LED connectée sur Prog done doit s’allumer (LED bleue sur la RedPitaya).

page 34 de tuto redpitaya UdFC

https://downloads.redpitaya.com/downloads/Unify/RedPitaya_OS_2.00-18_stable.img.zip

bitstream de test¶

Le test est un compteur qui fait clignoter les LED du Redpitaya

https://redmine.laas.fr/attachments/download/4689/led_fred.bit

https://redmine.laas.fr/attachments/download/4690/led_fred.bit.bin

pinout¶

Matlab Simulink HDL¶

Xilinx Vivado¶

La carte Red Pitaya a une logique programmable faite par Xilinx et pour l'écrire pour décrire votre système numérique, vous devez utiliser le logiciel Vivado. Vivado sert à écrire votre système numérique avec un HDL et à implémenter votre système dans la logique programmable. Le résultat de la mise en œuvre d'un projet Vivado est un fichier appelé bitstream qui a une extension .bit, qui contient les informations sur les connexions des blocs logiques qui seront utilisés et les connexions entre eux.

Xilink_Vivado

Shared RAM PS (CPU) PL (FPGA)¶

Shared_RAM_CPU_FPGA