Das PYNQ-Z1 ist das bisher einzige Enwicklungsboard, welches speziell für das Open-Source-Framework PYNQ ausgelegt ist, mit dem sich Xilinx Zynq SoCs in Python programmieren lassen. Dabei läuft auf den ARM-Kernen neben einem Webserver die Entwicklungsumgebung. Somit ist für die Nutzung, abgesehen von einem Browser, keine zusätzliche Software erforderlich.
Das Herz der Xilinx Zynq-7000 Reihe bilden ein Zweikern-ARM Cortex-A9 in Verbindung mit einem FPGA. Diese Kombination erlaubt eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Im Fall des PYNQ-Z1 Entwicklungskits werden die beiden ARM-Kerne genutzt um Linux, Webserver und die Entwicklungsumgebung Jupyter Notebook samt IPython Kernel über ein Webinterface bereitzustellen.
Dadurch eignet sich das PYNQ-Z1 etwa für Softwareentwickler, die auf die Nutzung klassischer FPGA-Tools verzichten möchten oder um auf bequeme Weise eine Softwareschnittstelle bereitstellen zu können. Ebenfalls interessant dürfte das Einwicklungsboard für Lehreinrichtungen sein. So können mit Jupyter Notebooks komplexere Aufgaben in nacheinander abzuarbeitende Lerneinheiten aufgeteilt und mit Dokumentation ergänzt werden.
Konkret kann das Entwicklungskit im Zusammenhang mit Bildverarbeitung, für industrielle Steuerungen, Echtzeitanwendungen oder Verschlüsselung verwendet werden. Dabei stellt das PYNQ-Z1 neben den beiden mit 650 MHz getakteten Cortex-A9 Kernen einen Atrix-FPGA mit 13.300 Logikzellen, 512 MB DDR3 Speicher und einen MicroSD-Steckplatz bereit. Darüber hinaus verfügt das Board neben Gigabit-LAN über HDMI, so wie Audio Ein-und Ausgänge. Erweiterungen sind anhand von USB, Arduino- und Pmod-Headern so wie 16 weiteren GPIOs möglich.
In Deutschland kann das PYNQ-Z1 für gut 150 € bei trenz-electronic.de erworben werden, wobei für Lehreinrichtungen und Studenten Rabatte über Digilent gewährt werden. Auf der Projektseite findet sich neben Dokumentation und benötigtem Image eine Kurzanleitung. Der Sourcecode des quelloffenen Projekts befindet sich auf Github.
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