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iCESugar 介紹

iCESugar 是MuseLab基于Lattice iCE40UP5k設(shè)計的開源 FPGA 開發(fā)板，開發(fā)板小巧精致，資源豐富，板載RGB LED，Switch，TYPE-C-USB, Micro-USB，大部分IO以標(biāo)準(zhǔn)PMOD接口引出，可與標(biāo)準(zhǔn)PMOD外設(shè)進行對接，方便日常的開發(fā)使用。
板載的調(diào)試器iCELink經(jīng)過精心設(shè)計，支持拖拽燒錄，用戶只需將綜合出的FPGA bitstream文件拖拽至虛擬U盤中，即可實現(xiàn)燒錄。iCELink亦支持虛擬串口以和FPGA進行通信，同時引出JTAG接口，方便用戶對FPGA上實現(xiàn)的SoC進行調(diào)試。
Lattice的iCE40系列芯片在國外的開源創(chuàng)客社區(qū)中擁有大量擁躉，其所有的開發(fā)軟件環(huán)境亦均為開源。一般來說，假若您使用Xilinx或者Altera系列的開發(fā)板，您需要安裝復(fù)雜臃腫的IDE開發(fā)環(huán)境(而且一般為盜版，使用存在一定法律風(fēng)險), 在未開始開發(fā)前，首先還先需要學(xué)會如何操作其復(fù)雜的IDE。 iCE40則使用完全開源的工具鏈進行開發(fā)，包括FPGA綜合（yosys），布線（arachne-pnr & nextpnr）, 打包燒錄（icestorm），編譯（gcc），只需在Linux下輸入數(shù)條命令，即可將整套工具鏈輕松安裝，隨后即可開始您的FPGA之旅，而且這一切都是開源的，您可仔細研究整個過程中任何一個細節(jié)的實現(xiàn)，非常適合個人研究學(xué)習(xí)，對于有豐富經(jīng)驗的開發(fā)者，亦可用來作為快速的邏輯驗證平臺。典型的基于iCE40系列的開源開發(fā)板有iCEBreaker、UPduino、BlackIce、iCEstick、TinyFPGA 等，社區(qū)中擁有豐富的demo可用于驗證測試，或者作為自己開發(fā)學(xué)習(xí)的參考。

芯片規(guī)格

iCE40UP5K-SG48

5280 Logic Cells (4-LUT + Carry + FF)
128 KBit Dual-Port Block RAM
1 MBit (128 KB) Single-Port RAM
PLL, Two SPI and two I2C hard IPs
Two internal oscillators (10 kHz and 48 MHz)
8 DSPs (16x16 multiply + 32 bit accumulate)
3x 24mA drive and 3x hard PWM IP

硬件規(guī)格

iCE40UP5k

SPI Flash使用W25Q64（8MB）
板載撥碼開關(guān)和RGB LED可用于測試
所有IO以標(biāo)準(zhǔn)PMOD接口引出，可用于開發(fā)調(diào)試

iCELink

iCESugar實現(xiàn)了一個板載的調(diào)試器iCELink，您可僅用一根USB線便可實現(xiàn)FPGA的燒錄和調(diào)試，具體功能說明如下：

拖拽燒錄，將綜合布線打包生成的bin文件（一般稱之為配置或者邏輯）拖拽到iCELink的虛擬U盤中即可實現(xiàn)燒錄
虛擬串口，可用于和FPGA直接數(shù)據(jù)的發(fā)送接收
支持JTAG, 可對FPGA上實現(xiàn)的SoC進行調(diào)試
通過MCO輸出12Mhz時鐘，作為FPGA的外部時鐘

虛擬機鏡像

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1qVSdwM7DnFbaS0xdqsPNrA

提取碼：6gn3
user: ubuntu
passwd: ubuntu
所有環(huán)境包括綜合(yosys)，布線(nextpnr)，打包(icesorm)，編譯器(gcc) 已經(jīng)預(yù)制好，啟動即可開始使用。

開發(fā)環(huán)境搭建

推薦使用虛擬機鏡像進行開發(fā)測試，簡單方便。
FPGA工具鏈安裝請參考icestorm
gcc工具鏈安裝請參考 riscv-gnu-toolchain
icesprog是為iCESugar開發(fā)的命令行燒寫工具，倉庫中已經(jīng)提供，依賴libusb和hidapi，若自行搭建環(huán)境需要安裝依賴的庫
$sudo apt-get install libhidapi-dev
$sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev