Menguasai Papan PYNQ: Panduan Komprehensif untuk Proyek Terprogram

Ada banyak cara untuk membangun proyek elektronik yang dapat diprogram dan menarik. Untuk satu, Anda dapat menggunakan papan Arduino atau Raspberry Pi yang lebih populer. Namun, jika Anda mencari cara yang lebih mudah untuk platform Xilinx, Anda memerlukan papan PYNQ.

Pada kenyataannya, papan PYNQ dapat membuka berbagai kemungkinan untuk pemrograman sambil membangun proyek elektronik.

Bagaimana cara kerja papan ini? Artikel ini akan menunjukkan kepada Anda apa itu papan PYNQ, cara menggunakannya, apa yang dapat Anda lakukan dengan itu, dan masih banyak lagi.

Mari kita mulai!

Apa Itu Papan PYNQ?

PYNQ-Z1

Papan PYNQ adalah papan pengembangan yang menggunakan program PYNQ. PYNQ adalah proyek yang dikembangkan oleh Xilinx yang bekerja dengan platform Xilinx. Juga, cukup mudah untuk desainer menggunakan platform ini.

Selanjutnya, Python dan library-nya adalah bahasa pemrograman utama untuk papan PYNQ. Jadi, desainer dapat memanfaatkan ini untuk membangun proyek unik.

PYNQ-Z1

Desain PYNQ-Z1 kompatibel dengan kerangka kerja PYNQ. Dan Anda dapat mengembangkan SoC papan menggunakan Python.

Selain itu, desain papan mirip dengan SoC Xilinx Zynq-7000. Dan desain menggabungkan kemrograman FPGA dengan prosesor dual-core yang kuat.

PYNQ-Z2

Di sisi lain, PYNQ-Z2 adalah papan pengembangan berbasis FPGA yang berpusat pada ZYNQ XC7Z020. Juga, dukungan PYNQ-nya memungkinkan programmer embedded untuk menjelajahi SoC Xilinx ZYNQ sepenuhnya tanpa keterbatasan.

PYNQ-ZU

PYNQ-ZU juga memiliki desain yang mendukung PYNQ secara intensif. Namun, desainnya berpusat pada Xilinx Zynq Ultrascale+. Selain itu, papan memiliki beberapa fitur dan antarmuka ekspansi yang memungkinkan Anda menggunakannya dengan papan pengembangan lainnya.

Fitur Papan PYNQ-Z1

PYNQ-Z1 adalah platform pengembangan SoC modern yang kuat dan mudah diprogram. Selain itu, perangkat keras dan perangkat lunak papan menawarkan fitur luar biasa yang membuat papan ini menarik bagi desainer, programmer embedded, dll.

Untuk perangkat kerasnya, PYNQ-ZI memiliki port Pmod, HDMI in/out, audio out, I/O papan, fitur konektivitas (USB dan Ethernet), dan header Arduino. Menariknya, semua fitur ini membuat PYNQ-Z1 dapat disesuaikan dan sangat serbaguna.

Juga, papan ini sempurna untuk aplikasi seperti IoT, percepatan komputasi embedded, visi komputer, enkripsi, dan kontrol industri.

Perangkat lunak PYNQ-Z1 juga memiliki beberapa fitur yang cukup mengesankan. Misalnya, ia menggunakan kerangka kerja PYNQ open-source.

Juga, Anda dapat mengatur citra boot PYNQ-Z1 dari kartu microSD. Selanjutnya, gratis untuk diunduh dan mudah untuk menyalin ke kartu SD Anda. Alternatifnya, Anda dapat membeli kartu SD yang sudah dimuat dengan citra boot.

Selain itu, desainer dapat menggunakan alat Vivando Design Suite Xilinx untuk berkontribusi pada library perangkat keras baru, yang gratis.

Bagaimana Cara Menggunakan PYNQ?

Berita baiknya adalah cukup mudah. Namun, Anda perlu menyiapkan papan Anda terlebih dahulu.

Apa yang Anda Butuhkan

Hal-hal yang Anda butuhkan sebelum dapat menggunakan PYNQ meliputi:

• Papan PYNQ-Z1
• Kartu Micro-SD (kosong atau dengan citra yang sudah dimuat)
• Komputer dengan browser yang didukung.
• Kabel Micro USB
• Kabel Ethernet

Menyiapkan Kartu Micro-SD Anda

Kartu Micro-SD

Anda dapat membeli kartu SD yang sudah dimuat dari berbagai toko online. Namun, jika Anda memiliki kartu SD kosong, ikuti langkah-langkah di bawah ini:

1. Pertama, unduh citra boot PYNQ-Z1 di sini.
2. Setelah itu, ekstrak isi file zip.
3. Kemudian, tulis citra ke kartu SD Anda. (kami merekomendasikan menggunakan setidaknya 8GB).

Dan itu saja. Sekarang Anda memiliki citra PYNQ yang siap untuk boot.

Cara Menyiapkan Papan Anda

Anda dapat dengan mudah menyiapkan papan PYNQ-Z1 dalam enam langkah di bawah ini:

1. Pertama, atur papan untuk boot dari kartu SD dengan memposisikan jumper boot pada dua pin atas JP4. Akibatnya, itu akan meletakkan jumper boot pada posisi SD.
2. Selanjutnya, nyalakan papan dengan kabel USB atau regulator daya 12V. Untuk menggunakan USB, posisikan jumper daya pada dua pin posisi atas. Untuk regulator 12V, Anda dapat mengatur jumper ke REG.
3. Kemudian, masukkan kartu SD yang sudah dimuat Anda. Slot kartu SD berada di bawah papan.

Slot Kartu SD PYNQ

4. Gunakan kabel USB Anda untuk menghubungkan komputer Anda ke papan PYNQ-Z1 (port USB adalah port PROG UART).

Port USB PYNQ-Z1

5. Kemudian, colokkan kabel Ethernet Anda. Kami akan melihat lebih dalam tentang ini nanti.
6. Terakhir, nyalakan PYNQ-Z1. Jika Anda tidak tahu cara melakukannya, periksa instruksi di bawah ini.

Menyiapkan Ethernet

Ada dua cara Anda dapat menghubungkan papan Anda ke Ethernet. Anda dapat menggunakan router jaringan atau komputer.

Catatan: Kami merekomendasikan menghubungkan ke router jaringan untuk menjaga papan Anda tetap diperbarui dan mendapatkan paket terbaru.

Menghubungkan ke Router Jaringan

Router Jaringan

Jika Anda menggunakan opsi ini, papan Anda akan mendapatkan alamat IP. Namun, Anda harus memiliki izin untuk terhubung ke jaringan itu. Jika tidak, Anda akan mengalami beberapa masalah jaringan.

Ini cara menghubungkan ke router jaringan atau jaringan DHCP:

1. Pertama, hubungkan PYNQ-Z1 Anda ke router atau switch dengan kabel Ethernet.
2. Kemudian, pastikan Anda menghubungkan komputer Anda ke router atau switch yang sama melalui Wi-Fi atau Ethernet.
3. Selanjutnya, buka alamat web berikut: https://pynq:9090/ untuk terhubung ke Jupyter Notebooks.

Tips profesional: Anda dapat memilih untuk mengubah Hostname atau mengonfigurasi pengaturan proxy Anda. Namun, ini tidak diperlukan.

Menghubungkan ke Komputer

Koneksi Port Ethernet

Port Ethernet pada komputer Anda diperlukan untuk opsi ini. Juga, Anda akan membutuhkan izin untuk mengubah antarmuka jaringan Anda.

Menghubungkan ke komputer akan memungkinkan Anda menggunakan PYNQ secara langsung. Namun, Anda tidak akan memiliki akses internet, yang berarti tidak ada pembaruan dan paket baru.

Ini cara membuat koneksi ini:

1. Atur alamat IP statis untuk komputer Anda.
2. Kemudian, gunakan kabel ethernet untuk menghubungkan papan Anda ke komputer Anda.
3. Setelah itu, buka alamat berikut: https://192.168.2.99:9090/ untuk terhubung ke Jupyter Notebooks.

Tips Profesional: Anda dapat memberikan akses internet ke papan melalui opsi ini. Namun Anda harus menghubungkan koneksi Ethernet papan Anda ke Internet komputer.

Cara Menyalakan PYNQ-Z1 Anda

Pertama, nyalakan saklar daya dan periksa apakah LED Merah menyala. Jika menyala segera, maka papan memiliki daya. Selanjutnya, tunggu beberapa detik untuk LED Hijau atau Kuning, yang mengonfirmasi perangkat Zynq bekerja.

Kemudian, tunggu dua LED biru berkedip dan empat LED Hijau/Kuning menyala. Setelah ini, sistem Anda siap digunakan.

Indikator LED

Cara Terhubung ke Jupyter Notebooks

Mode koneksi Anda menentukan bagaimana Anda akan terhubung ke Jupyter Notebooks. Setelah mengunjungi alamat di atas di browser web, Anda seharusnya melihat halaman login. Nama pengguna dan kata sandi: Xilinx.

Juga, mengubah hostname atau alamat IP statis Anda akan berarti mengubah alamat web yang Anda kunjungi untuk mengakses Jupyter notebooks.

PYNQ vs. ZYNQ

SoC ZYNQ

ZYNQ menggabungkan perangkat keras FPGA yang dapat diprogram dan perangkat lunak prosesor berbasis ARM ke dalam satu SoC. PYNQ juga memiliki desain yang didasarkan pada ZYNQ tetapi termasuk kemampuan untuk memprogram dengan python dan library-nya.

Bagaimana PYNQ Dikirim untuk Papan ZYNQ?

Ada dua cara untuk menyampaikan PYNQ ke papan ZYNQ. Pertama, Anda dapat menggunakan citra Linux yang dapat di-boot dengan paket python PYNQ. Atau, Anda dapat menggunakan paket python yang dirancang untuk komputer host seperti AWS-F1.

Contoh Proyek

Berikut adalah beberapa contoh proyek dari PYNQ-Z1:

• PYNQ Computer Vision Xilinx
• PYNQ BOT
• PYNQ Repository
• Deep Learning (PYNQ)
• Jaringan (PYNQ)

FPGA PYNQ

PYNQ memungkinkan desainer dan programmer embedded untuk menggunakan FPGA melalui Python dan Jupyter notebooks.

Penutup

Papan PYNQ cukup berbeda dari papan pengembangan lainnya yang tersedia. Mereka menawarkan fitur perangkat keras dan perangkat lunak yang menarik dan dapat menangani tugas serta aplikasi lanjutan–seperti deep learning dan visi komputer.

Visi Komputer

Ia juga menggunakan bahasa pemrograman python yang intuitif dan memudahkan untuk memprogram dan membangun proyek menarik.

Jadi, apa pendapat Anda tentang menggunakan papan PYNQ? Apakah Anda membutuhkan bantuan untuk mendapatkannya? Silakan hubungi kami.