[实用新型]一种兼容Arduino平台的开源FPGA边缘计算加速控制系统

说明书

本实用新型公开了一种兼容Arduino平台的开源FPGA边缘计算加速控制系统，包括ESP32无线芯片、电源管理单元、USB转串口芯片、USB‑C接口、可编程逻辑门阵列、存储器、天线、Arduino输入输出接口、LED灯、按键、摄像头接口、屏幕接口、迷你HDMI和姿态传感器，所述可编程逻辑门阵列分别连接LED灯、按键、摄像头接口、屏幕接口、迷你HDMI、姿态传感器、Arduino输入输出接口、ESP32无线芯片和电源管理单元，ESP32无线芯片还分别连接电源管理单元、天线、存储器和Arduino输入输出接口，ESP32无线芯片还通过USB转串口芯片连接USB‑C接口。本实用新型使用赛灵思Spartan‑7XC7S15FPGA芯片在基于Arduino开源硬件平台上设计的一个具备AI识别能力的加速器，得益于开源硬件及软件，降低了开发门槛及成本。

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，具体是一种兼容Arduino平台的开源FPGA边缘计算加速控制系统。

背景技术

工智能辅助大大提高了生产效率的同时将人们的智能化生活提到了一个新的高度，当前可以灵活应用的开源可编程逻辑门阵列(FPGA)的产品非常少，且门槛较高，高性能的FPGA结合开源的Arduino平台用在人工智能领域更是没有。

现有技术问题：

1.FPGA学习成本高，单独开发原型验证周期长。

2.未有简单易上手的开源Arduino结合高性能FPGA的产品

3.目前人工智能图像识别的搭建成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种兼容Arduino平台的开源FPGA边缘计算加速控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种兼容Arduino平台的开源FPGA边缘计算加速控制系统，包括ESP32无线芯片、电源管理单元、USB转串口芯片、USB-C接口、可编程逻辑门阵列、存储器、天线、Arduino输入输出接口、LED灯、按键、摄像头接口、屏幕接口、迷你HDMI和姿态传感器，所述可编程逻辑门阵列分别连接LED灯、按键、摄像头接口、屏幕接口、迷你HDMI、姿态传感器、Arduino输入输出接口、ESP32无线芯片和电源管理单元，ESP32无线芯片还分别连接电源管理单元、天线、存储器和Arduino输入输出接口，ESP32无线芯片还通过USB转串口芯片连接USB-C接口。

作为本实用新型进一步的方案，所述可编程逻辑门阵列采用赛灵思XC7S15可编程逻辑门阵列。

作为本实用新型进一步的方案，所述LED灯为红蓝黄LED灯；

作为本实用新型进一步的方案，所述USB转串口芯片采用CH340系列芯片；

作为本实用新型再进一步的方案，所述Arduino输入输出接口接Arduino兼容的扩展板及主控板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型是使用赛灵思Spartan-7XC7S15 FPGA芯片在基于Arduino开源硬件平台上设计的一个具备AI识别能力的加速器，得益于开源硬件及软件，降低了开发门槛及成本，集成可二次编程的wifi及蓝牙芯片，可灵活更改联网类型，同时本实用新型集成有数字及模拟扩展接口，可灵活扩展多种传感器、摄像头、屏幕等，其中还包括标准的Arduino扩展接口，可扩展标准的Arduino扩展板，另外本实用新型采用灵活的供电方式，可由Arduino主板供电，可以通过Type C反向给主板供电，具有一个迷你HDMI接口，可直接视频输出，更方便做人工智能视频识别及视频输出。

附图说明

图1为兼容Arduino平台的开源FPGA边缘计算加速控制系统的电路原理框图。