PYNQ 祭り: Pmod のプログラミング
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PYNQ 祭りで発表した：Pmod をつかってみたという報告。Python による高位合成の Polyphony の話題も少し。
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PYNQ 祭り: Pmod のプログラミング
- 1. Pmod のプログラミング (有)シンビー PYNQ 祭り 2017/3/4
- 2. 自己紹介 著者です
- 3. PYNQ を使うモチベーション • Python で簡単に FPGA を使いたい
- 4. Python で簡単に FPGA を使いたい • Python を使う利点 – 学習コスト低め – 資料がいっぱい – きれいにかける • 簡単に!! – Lチカも結構ハードル高い • やりたいことは Lチカじゃない。
- 5. Python で簡単に FPGA を使いたい • FPGA 流行ってきてます？
- 6. PYNQ の • Pmod と Arudino 互換の I/O Pmod Arduino 互換 https://forums.xilinx.com/ から借用
- 8. Pmod ってなに？ • Peripheral modules らしい • ピン数の違うものがある http://store.digilentinc.com/pmod-modules/ から借用
- 11. Pmod 対応の機器 • とりあえずいろいろ買ってみる(無目的に) 12Pin の SD カード用 ６pin の I2S Audio Out
- 12. 6pin/12pin のPmodはPYNQ で 使用可能だが Audio Out あるじゃん Audio Out:I2S は PYNQ のデザインでサポートされていないようだ SD の Pmod も対応されていない FPGA だから工夫すれば使えます!! 純粋なソフトウェアの人はすぐに使えない。 使いたくない
- 13. もう少し買ってみる I2C の 温度センサ I2C の なにか
- 14. I2C は 8pin の Pmod だった FPGA だから工夫すれば使えます!! 純粋なソフトウェアの人はすぐに使えない。 使いたくない Digilent-Pmod_Interface_Specification.pdf
- 15. 念のために PYNQ のデザイン確認 I2C 使えるような 気がする 8pin をどうさしたらいいかわからない 純粋なソフトウェアの人はすぐに使えない。 使いたくない
- 16. じゃすぐに使える Pmod って何よ？ • SPI • GPIO UART とかモータとかもあるみたいだ。 手元にないから確認できない。 Digilent-Pmod_Interface_Specification.pdf
- 19. OLED(SPI) 128 x 32 Pixel グラフィック表示可能 詳しい使い方は FPGA マガジン No.16 みてね PYNQ じゃないけど
- 22. Jupyter だからすぐに使える pynq という ホスト名 Samba で名前解決 をしている ただし、IP 直接の方 が安定している。
- 24. ALS のサンプル 当然 Python で 書かれている
- 27. Python のコードを実行 ボタンをクリックす ることで順次実行 実行中は [*] マーク 終了すると[1] などの数字 Mathmatica 風
- 29. 後始末 動作中 クリックで 終了
- 30. Python としてのポイント ＦＰＧＡ のバイナ リをダウンロード Pmod_ALS を PMODB に センサーから 読み込む
- 31. 一気にはやって 一気に儲けている人の特徴 「Python で簡単に FPGA を使いたい」のポイント • 誰かがつくったFPGA のバイナリを使用 – ビットストリーム？←きにしない • 誰かがつくったPython のライブラリを使用 – Pmod_ASL (PYNQ で標準に用意されている) • 目的に集中 – だって「やりたいことは Lチカじゃない。」 ちまちまと フルスクラッチ
- 36. Pmod_IO を使う Pmod_IO を使うと なんとなく GPIO をアクセス できているようだ
- 37. 達成できず(時間切れ)
- 39. ここまでのまとめ ALS ライブラリあり 〇 つかえた OLED ライブラリあり 〇 つかえた I2C ライブラリあり △ 物理的にコネクタ干渉 キーパッド ライブラリ無し(GPIOはある) × 断念 I2S ライブラリ無し × Audio Out を使おう
- 42. 手元にあったVocaloid のシールドを つけてみた 装着しただけ。出来そうだったけど PYNQ の UART のボーレートが 9600 固定でうまく通信できず
- 43. Python で何がしたい？ • 過去の無駄遣いの悔いを改めたい • IoT? • Deep Learning? ただし特定の技術にロックはされたくない
- 44. Python で何がしたい？ • 過去の無駄遣いの悔いを改めたい • IoT? • Deep Learning? ただし特定の技術にロックはされたくない PYNQ (FPGA) は Raspberry PI や Arduino と 何が違う？
- 45. PYNQ vs Raspberry PI • PYNQ • Raspberry PI ARM SoCARM SoC FPGA u-boot & Linuxu-boot & Linux Linux Driver Linux Driver Python Python やりたいこと やりたいこと 値段とか消費電力とか入手性とかを無視して、ソフト的にざっくりと比較 コミュニティの大きさ（情報の入りやすさ）もだいぶ違うけど、、、
- 46. FPGA の優位性 • PYNQ • Raspberry PI ARM SoCARM SoC FPGA u-boot & Linuxu-boot & Linux Linux Driver Linux Driver Python Python やりたいこと やりたいこと ここを つくると 優位性あり
- 47. FPGA は難しい • PYNQ • Raspberry PI ARM SoCARM SoC FPGA u-boot & Linuxu-boot & Linux Linux Driver Linux Driver Python Python やりたいこと やりたいこと この辺は難し すぎて つくれん!!
- 48. だったら高位合成だ!! • Vivado HLS/SDSoC • 高位合成の友の会 – Polyphony – Veriloggen – Neon Light + IROHA – Synthesijer – Sigboost – Synverll C/C++(Xilinx 純正) Python の高位合成 Python の高位合成 独自言語の高位合成 Javaの高位合成 たぶんプレゼンテーションはこの辺で時間切れのはず プロの音楽家用の高位合成 LLVMを使った高位合成
- 49. :Python による高位合成 • Polyphony – Python から Verilog 生成 – HDL 知識必要なし – オープンソース ここからは若干手前味噌なCMが含まれています。 広告
- 53. Vivado にも読み込めた
- 54. Polyphony を使うと ARM SoC FPGA Python やりたいこと やりたいことの 大半が Python で可能
- 55. Polyphony のこれから • チュートリアルの充実 – polyphony.tech という ドメインも取得した • 早稲田大学で講演するよ • CNN への対応 – Deep Learning やるよ!!
- 56. おしまい