Tang Nano 9K

编辑时间 2022年1月13日

简介

Tang Nano 9K是基于高云GW1NR-9 FPGA芯片设计的精简型开发板。它搭载的HDMI连接器、RGB接口屏幕连接器、SPI屏幕连接器、SPI FLASH和6个LED使得用户可以方便且快速地进行FPGA验证，RISC-V软核验证和功能样机验证。GW1NR-9拥有的8640 LUT4 逻辑单元除了可以用来设计各种复杂的逻辑电路，还可以运行完整的PicoRV软核，满足了用户学习FPGA、验证软核和深度设计的各种需求。

横向对比

Tang Nano 9K是Sipeed的Tang系列的第五款产品，用户在购买之前，可以根据自己的需要和下方的表格进行合理选购：

型号 Tang Nano 1K Tang Nano 4K Tang Nano 9K
图片 Generated Generated Generated
逻辑单元（LUT4） 1152 4608 8640
硬核处理器 无 Cortex-M3 无
有源晶振 27Mhz 27Mhz 27Mhz
显示接口 常见RGB屏幕接口 HDMI HDMI， 常见RGB屏幕接口， SPI屏幕接口
摄像头 无 可选OV2640 无
外置SPI FLASH 仅预留焊盘 默认焊接32Mbit SPI FLASH 默认焊接32Mbit SPI FLASH
TF卡座 无 无 有
下载器 板载USB-JTAG下载器 板载USB-JTAG下载器 板载USB-JTAG&UART下载器

产品参数

逻辑单元(LUT4) 8640
寄存器(FF) 6480
分布式静态随机存储器 SSRAM(bits) 17280
块状静态随机存储器 B-SRAM(bits) 468K
块状静态随机存储器数目BSRAM（个） 26
用户闪存(bits) 608K
PSRAM(bits) 64M
高性能DSP模块 支持9x9,18x18,36x36bit的乘法运算和54bit累加器
乘法器 (18 x 18 Multiplier) 20
SPI FLASH 32M-bit
灵活的PLL资源 2个锁相环（PLLs）
显示屏幕接口 HDMI接口, SPI屏幕接口和RGB屏幕接口
调试器 板载BL702芯片，为GW1NR-9提供USB-JTAG下载和USB-UART串口打印功能
IO • 支持4mA、8mA、16mA、24mA等驱动能力 • 对每个I/O提供独立的Bus Keeper、上拉/下拉电阻及Open Drain输出选项
连接器 TF卡座子, 2x24P 2.54mm 排针焊盘
按键 2个用户可编程按键
LED 板载6个可编程LED

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适用人群

用途 FPGA MCU FPGA+MCU
语言 Verilog HDL/Verilog C/C++ Verilog HDL/Verilog ， C/C++
简介 用户使用硬件描述语言设计逻辑电路 用户将PicoRV的硬件码流文件下载到GW1NR-9，即可把GW1NR-9当做常见的MCU来使用。它可以运行RISC-V 代码、进行RISC-V软核实验 用户在PicoRV的IP core基础上使用Verilog编写自定义的硬件功能，与此同时使用C语言编写PicoRV核上运行的代码
适用人群 初学者，FPGA开发者 RISC-V开发者，嵌入式工程师 资深软硬件工程师

上手指引

  1. 下载我们打包好的用户指南文档：下载站 （下文提到的所有pdf文件都在这里）

  2. 安装IDE（强烈建议下载历史版本：V1.9.6.02，避免下载出错）和填写正确的License：点击这里

  3. 阅读第一步下载的文件里面的：SUG100-2.6_Gowin云源软件用户指南.pdf

  4. 阅读这个教程（LED点灯实验），需要注意的是，9K跟1K的原理图是不同的，所以需要修改FloorPlanner。建议新手直接下载我们的9K例程，无需任何修改，打开进行Synthesize/Place&Route即可下载到板子上观察效果

    注意：Synthesize那一步如果遇到License check failed，需要右键Synthesize，选择Configurations,然后选择Synthesis Tool为GowinSynthesis即可

    建议新手在完成这一步之后，自己重新独立新建项目、编写代码，完成这个实验，并且按自己的想法修改点灯程序，增强对FPGA和硬件描述语言的理解

    建议在这个过程阅读以下文档，阅读完才进入下一步：

    Verilog代码规范（自行搜索，从初学就培养良好的代码规范是非常必要的）

    SUG949-1.1_Gowin_HDL编码风格用户指南.pdf

    UG286-1.9.1_Gowin时钟资源(Clock)用户指南.pdf

    SUG114-2.5_Gowin在线逻辑分析仪用户指南.pdf

    书籍《FPGA应用开和仿真》

    在线免费教程：菜鸟教程（学习Verilog语言）

    在线免费FPGA教程：Verilog

    在线高云官方视频教程：点击这里

  5. 按照这个教程进行RGB屏驱动实验。如果用户自行实在无法完成这个实验，可以下载我们9K例程（适配9K板子+5寸屏）查看哪个步骤没做正确

    注意：屏幕接线需要注意排线的1脚对应连接器旁的1脚丝印

    需要阅读的文档：

    rPLL IP核的说明文档：在IDE里>Tools>IP Core Generator>Hard Module>CLOCK>rPLL>点击弹出界面右下角的Help按键就会弹出说明文档

    SUG284-2.1E_Gowin IP Core Generator User Guide.pdf（第28页）

    5寸屏规格书：点击这里（再点击AT050TN43***.pdf） (主要是获取CLK是33.3Mhz这个信息)

  6. 驱HDMI屏讲解（待更新）

  7. PicoRV软核实验（待更新，用户也可以按照第一步下载的指南文档里的PicoRV文件夹内的官方指南进行）

例程汇总

LED drive / RGB LCD display : https://github.com/sipeed/TangNano-9K-example

GameBOY HDMI : https://github.com/Martoni/GbHdmi

PicoRV源工程 : https://github.com/YosysHQ/picorv32

PicoRV 在9K上运行的例程：即将更新

HDMI显示例程：即将更新

硬件资料汇总

规格书、官方手册、原理图、尺寸图、位号图、3D文件：点击这里

注意事项

  1. 建议使用以下版本的IDE：1.9.6.02 (43263) ，避免出现无法下载的情况。下载链接在高云官网=>开发者专区=>高云云源软件=>云源软件历史版本=>V1.9.6.02Beta

  2. 避免使用JTAG、MODE、DONE等引脚。如果一定要使用这些引脚，请查看《UG292-1.0原理图指导手册》

  3. 请注意避免静电打到PCBA上；接触PCBA之前请把手的静电释放掉

  4. 每个GPIO的工作电压已经在原理图中标注出来，请不要让GPIO的实际工作的电压超过额定值，否则会引起PCBA的永久性损坏

  5. 在连接FPC软排线的时候，请确保排线无偏移、完整地插入到排线中

  6. 请在上电过程中，避免任何液体和金属触碰到PCBA上的元件的焊盘，否则会导致短路，烧毁PCBA