Frédéric Blanc » Red Pitaya

h1. RedPitaya

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h2. 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

h2. Carte Redpitaya

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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

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*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

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*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_io[7]

*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

h3. 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

h2. OS

h3. Monitor utility

https://redpitaya.readthedocs.io/en/latest/appsFeatures/command_line_tools/com_line_tool.html

h3. 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.

<pre><code class="shell">

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

</code></pre>

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

<pre><code class="shell">

redpitaya> ls

</code></pre>

Load the red_pitaya_top.bit to xdevcfg with

<pre><code class="shell">

redpitaya> cat red_pitaya_top.bit > /dev/xdevcfg

</code></pre>

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

h3. 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)

<pre><code class="shell">

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

</code></pre>

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

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

<pre><code class="shell">

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

</code></pre>

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.

<pre><code class="shell">

ls

</code></pre>

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

<pre><code class="shell">

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

</code></pre>

*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 :

<pre><code class="shell">

a l l :

{

n o m d u b i t s t r e a m . b i t

}

</code></pre>

qui sera ensuite fourni à bootgen :

<pre><code class="shell">

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

</code></pre>

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 :

<pre><code class="shell">

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

</code></pre>

La ligne :

<pre><code class="shell">

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

</code></pre>

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

page 34 de document:"tuto redpitaya UdFC"

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

h3. 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

h2. pinout

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h2. Matlab Simulink HDL

h2. 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]]

h2. Shared RAM PS (CPU) PL (FPGA)

[[Shared_RAM_CPU_FPGA]]