友晶DE2系列开发板是非常常见的大学采购对象。到如今有DE2 ,DE2-70 ,DE2-115三种版本。DE2和DE2-70都使用的Cyclone II系列芯片,DE2-115使用的Cyclone IV.除DE2是35K LE单元之外,系列后面的数字表明了他们的LE个数。也就是说DE2-70是70K LE,DE2-115是115K LE.
作为Altera指定的开发板厂商,友晶的产品主要销售驱动应该是集体采购。所以对比起小厂的Cyclone开发板,价格上肯定是毫无优势的。但是购买院校淘汰的二手产品价格就很有优势啦(¥200包邮)。
本次评测的是DE2系列开发板的第一代,名称就是简简单单的“DE2”,从官网的资料来看,发布时间不会晚于2006年,教育优惠后原件大概2500元. 具体到我的购入,来自于闲鱼200大洋包邮。和大多数小厂的Cyclone开发板差不多的价钱,只是主芯片是个非常古老的Cyclone II.甚至不被最新的Quartus提供支持。
首先看到电源部分。
输入是9V DC,四个反向保护二极管接开关,没啥特殊的。很奇怪,9V可能当时是比较常见的规格,我觉得现在一般用12V比较多。看了看从DE2-70开始也改成了12V输入。如果手上板子比较多,电源能通用或者走USB的话是比较方便的事情。但这种带有很多外设的开发板往往USB供电能力不足的。
之后使用7805稳压到5V。再后面却用了个德仪的开关电源芯片调到了3.3V,之后用3.3V和1117出了1.8和1.2V. 有点不能理解:为什么前级的电源用7805 1A线性稳压,后面却用了开关电源。输出的3.3V也没做太多处理就进了芯片,明明开关电源才是纹波产生的源头…
可能理解为当时友晶的设计人员比较随意吧:想想就是个Cyclone II要什么电源稳定性(之后发布的DE2-70和DE2-115的电源部分设计看起来就严肃和认真了许多。DE2-70用了全套ADI方案,DE2-115更是给了5A/6A输出,豪华而充足的余量。当然不在这儿的讨论范围了。)
再看看外设部分。DE2系列的外设基本是一致的:一眼看上去有着十分醒目的特点:超多的拨码,按键和LED,2.5mm直接引出的IO,还有一排数码管和1602.堪称FPGA初学者套装。其中,数码管是直接接到芯片的,没有过74或者4选1;小数点虽然在数码管上有,但是不能点亮。1602没有背光,或者说虽然有背光控制线但没用。按键经过了一个电容消抖,成本上看起来还是有点抠门的。
端口上包括USB,音频,VGA,网口,RS232,SD卡,外部时钟,基本上是齐全了。
有一点我特别喜欢:VGA是经过了专门的DAC的。很多开发板的VGA是电阻网络控制的,直白点说就是给数字信号用电阻分压出模拟信号,我在多款Xilinx大学计划的板子上看到了这种设计。当然这样的设计能用,但总给人不正式的感觉,像是面包板搭出来的设备一样。更重要的是这样的设计往往只支持4bit的色彩。
而DE2的设计就让人舒服很多了:10bit输入专门的ADI VGA芯片。
DE2-70在这儿和DE2保持了相同的设计,却在DE2-115上缩了点水变成了8bit,可能是觉得8bit是24位色,更加标准一点吧。
还要一个很重要的原因在选购FPGA的时候一定要考虑一下,尽量选择板载刷写器的开发板。看似是一个小问题,其实真的很影响开发体验。国产刷写器质量良莠不齐,典型的问题包括供电没隔离,驱动安装不配套等等。更重要的是,板载刷写器意味着可以在桌面上少一根给刷写器的数据线和一个大盒子,能减少很多手忙脚乱的时候。
最后说说Cyclone II的问题:虽然Quartus从13年开始不支持这个系列,但影响并不大:新版Quartus是真的不好用。虽然我也曾经觉得软件越新越好,但Quartus彻底击垮了我这个想法。在新老版本同时兼容的Cyclone IV上,Quartus 20 花费的时间明显长于Quartus 13,此外还有些奇奇妙妙的新版bug让人烦心。
此外,35k LE看似是DE2系列中最少的,但其实比大多数目前在售的Cyclone IV系列门数要多。常见的EP4CE10只有10k LE。当然硬件代数的更新给LE代带来了改变,但考虑到是Intel这个不思进取的家伙,10k LE和35K LE还是完全不能比拟的。
如果实在不能接受Cyclone II,还可以考虑DE2-115,用了Cyclone IV中的封顶芯片EP4CE115,115K LE,以及电源,接口的全面提升和少部分缩水(匀了一半GPIO给FSMC)在闲鱼上也只要几百块。这可能是Intel家早期FPGA中的封顶开发板了。配合完善的资料和例程,我觉得对大多数国产板子都有优势。