FPGA INIT
La FPGA INIT es una placa educativa diseñada para aprender diseño digital con FPGA desde cero. Ideal para prácticas con VHDL, Verilog, SystemVerilog, lógica combinacional, secuencial, UART, SPI, I2C y proyectos con periféricos.
Características principales
- FPGA Intel MAX 10 10M08SCE144C8G
- Hasta 8,064 elementos lógicos
- Hasta 387,072 bits de memoria
- Compatible con VHDL, Verilog y SystemVerilog
- Soporta procesadores embebidos Nios II
- ADC ADS1115 de 16 bits (4 canales)
- Acelerómetro ADXL345 de 3 ejes
- Display de 7 segmentos de 4 dígitos
- 4 LEDs + 4 switches integrados
- GPIO expansión + UART, SPI e I2C
Proyectos con Init MAX 10
Aplicación con ADXL345 + UART
La FPGA INIT realiza la lectura del acelerómetro ADXL345 mediante el protocolo I2C, capturando los datos de aceleración en los ejes X, Y y Z en tiempo real.
Posteriormente, la información es enviada por UART hacia una computadora utilizando un módulo FTDI, permitiendo visualizar los datos seriales para monitoreo y análisis.
Todo el sistema fue desarrollado en VHDL puro, implementando máquinas de estado para la comunicación I2C y UART sin utilizar procesadores embebidos.
✅ Comunicación I2C
✅ Transmisión UART
✅ Diseño 100% VHDL
✅ Aplicaciones en sistemas embebidos y sensores
Aplicación ADC ADS1115 + Display 7 segmentos
La FPGA INIT realiza la lectura de señales analógicas mediante el ADC ADS1115, un convertidor de 16 bits que permite trabajar con entradas como potenciómetros, sensores analógicos y señales variables.
Los datos obtenidos del ADC son procesados dentro de la FPGA y visualizados en el display de 7 segmentos de 4 dígitos integrado en la placa.
Todo el sistema fue desarrollado en VHDL, permitiendo practicar adquisición de datos, comunicación I2C, conversión de valores y multiplexado de displays.
✅ ADC ADS1115 de 16 bits
✅ Lectura de señales analógicas
✅ Visualización en display de 4 dígitos
✅ Diseño implementado en VHDL
Aplicación con Nios II en FPGA INIT
La FPGA INIT permite implementar sistemas embebidos utilizando el procesador Nios II dentro de la FPGA Intel MAX 10.
En este proyecto se desarrolló una arquitectura utilizando IP Cores en Platform Designer como:
✅ On-Chip Memory → almacenamiento de programa y datos
✅ JTAG UART → comunicación serial con la PC
✅ PIO → control de LEDs, switches y periféricos
✅ SYS ID → verificación del sistema implementado
Esta aplicación demuestra cómo la FPGA INIT puede utilizarse no solo para diseño en VHDL, sino también para el desarrollo de sistemas embebidos con procesadores softcore.
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¿Por qué nació FPGA INIT?
La FPGA INIT fue desarrollada por Cápsula Electrónica con el objetivo de acercar el aprendizaje de hardware digital y sistemas embebidos a estudiantes, investigadores y profesionales de Latinoamérica.
Fue diseñada por el ingeniero David Alexis Castillo Vilcatoma, buscando una plataforma accesible para aprender desde lógica combinacional y secuencial hasta el desarrollo de sistemas más avanzados con procesadores embebidos y periféricos.
¿Para qué fue creada?
- Facilitar el aprendizaje práctico de FPGAs en universidades e institutos
- Desarrollar proyectos en VHDL,Verilog y SystemVerilog
- Implementar procesadores embebidos como Nios II
- Trabajar con protocolos como UART, SPI e I2C
- Reducir costos frente a plataformas importadas
- Impulsar el desarrollo tecnológico en Latinoamérica
Importancia de FPGA INIT
En muchos casos, aprender FPGA implica adquirir tarjetas costosas del extranjero. INIT nace como una alternativa desarrollada en Perú para democratizar el acceso al diseño digital y permitir que más estudiantes puedan experimentar con hardware real.
Su memoria flash interna elimina la necesidad de EEPROM externa, simplificando el desarrollo y haciendo más rápido el proceso de prototipado.