Made with KiCad（105）：iCEBreaker FPGA 开发板（适于教学使用）
“今天我们来回顾一款经典的开源 FPGA 开发板 ICEBreaker，专为教师和学生设计。目前有两个版本，经典款和尺寸更小的 Bitsy。”
Made with KiCad 系列将支持新的展示方式。直接将以下链接复制到浏览器中：
https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage/?xmlId=ac3597a1-ea54-41c7-bf2a-1c4be6b82f13&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2Fac3597a1-ea54-41c7-bf2a-1c4be6b82f13.zip 即可动态查看设计的原理图、PCB、3D 及 BOM，查询设计中器件、走线、焊盘的属性详情。还可以在原理图中与AI小助手互动，帮您更高效地学习设计细节：
概览 iCEBreaker FPGA 开发板是一款低成本、开源的 FPGA 教育开发板。
该开发板的主要应用领域是使用 Yosys、nextpnr、icestorm、iverilog、symbiflow 等开源 FPGA 设计流程的教育或研讨会场景。这意味着电路板的成本必须很低，而且要有一套很好的功能，以便设计出有趣的课程和 Workshop。iCEBreaker 可通过其 Pmod 连接器轻松扩展，因此您可以使用大量第三方 Pmod 模块，以及我们专门为其设计的几个新 Pmod。
硬件特性
Lattice iCE40UP5k FPGA
5280 个逻辑单元（4-LUT + Carry + FF）
120 Kbit 双端口RAM
1 Mbit（128 KB 字节）单端口 RAM
PLL、2 x SPI、2 x I2C 硬 IP
两个内部振荡器（10 kHz 和 48 MHz），用于简单设计
八个 DSP 乘法器模块，用于信号处理，如音频合成，甚至软件定义无线电
低功耗，是电池供电应用的理想选择
3 个 24 mA 驱动器和 3 x 硬 IP PWM（可驱动 RGB LED 和小型电机）
丰富、快速的存储
128 Mbit (16 MB) 四路 SPI 双倍数据速率(QSPI-DDR) 闪存
例如：可将视频流传输到 LED 矩阵
大量的 I/O
用于 RGB LED 的三个引脚（接头）
两个板载 LED
一个 UART、RX 引脚和 TX 引脚，可通过虚拟（USB）串行端口访问
一个按钮
两个可用的 Pmod 连接器（共 16 个引脚）
一个可断开 Pmod（8 个引脚）
预接线、可断开 Pmod 模块
用户可访问输入和输出，并可用于自己的硬件设计
五个星形 LED
三个按钮
足以承载 CPU 软核
picorv32
picosoc
RISC-V 及其他
板载 FPGA 编程器和 USB 转串行适配器
与 IceStorm iceprog 工具兼容
作为串行设备与主机轻松连接，无需驱动程序
USB 高速
板载 FT2232 USB 芯片
高达 480 Mbit/s 的主机接口
Pmod 连接器和 Breakaway Pmod
iCEBreaker FPGA 板有三个标准 Pmod 连接器，由于 Pmod 是多家硬件制造商采用的标准，因此扩展选择范围很广。这样，您就可以访问庞大的模块库。无论您的项目是什么，都一定能找到适合的 Pmod。有关现有 Pmod 的示例，请访问 Digilent 在线商店。针对一些使用案例，我们还开发了自己的 Pmod，并将不断添加新的 Pmod。
iCEBreaker FPGA 板附带一个可拆卸 Pmod，上面有三个按钮和五个 LED 灯。您可以使用可拆卸 Pmod 立即探索 FPGA，无需任何焊接，也可以将其拆下，使用 Pmod 连接器连接另一个 Pmod。
iCEBreaker 框图
开源的工具链
iCEBreaker FPGA 原型已得到以下开源 FPGA 设计工具的支持：
Yosys：Verilog RTL 综合框架
Arachne-pnr：用于 iCE40 系列 FPGA 的放置和布线工具
nextpnr：供应商中立、时序驱动的 FPGA 放置和布线工具
IceStorm：用于分析和创建 iCE40 FPGA 位流的工具
icestudio：基于 IceStorm 的 FPGA 板可视化编辑器
部分 PMOD 展示
7段数码管及开关
HDMI PMOD
LED面板及驱动 PMOD
LED面板驱动 PMOD
原理图 & PCB
iCEBreaker Bitsy
除了经典版本的 iCeBreaker 之外，还有一款更小但功能类似的版本：iCEBreaker Bitsy。iCEBreaker Bitsy 是 iCEBreaker 的同胞兄弟，体积更小，但功能同样强大。它的尺寸仅为 36x18mm，与 Teensy 外形兼容，可轻松嵌入到任何项目中。
硬件参数：
iCE40UP5K 采用 QFN48 (SG48) 封装
PLL、两个 SPI 和两个 I2C 硬 IP
128M (16MiB) 支持 DDR 和 QPI 的闪存
64M（8MiB）支持 QPI 的伪 SRAM
USB-C 接口（预装 RISC-V 软核 USB 引导加载程序）
连接至 3x 24mA 硬 PWM IP 引脚的 RGB LED
两个用户 LED（一个与 RAM-CS 共享）
CDONE（配置完成）状态 LED
12MHz 外部时钟（在 PLL GBIN 上）
一个用户按钮
电源轨：3.3V 和 1.2V
FPGA SPI/编程接头
4 个配置引脚（SDI、SDO、SCK、CS）
用于 QSPI/QPI 的 2 个额外 GPIO 引脚
CDONE（配置完成）、CRESET（配置复位）、3.3V 和 GND
兼容 Teensy 外形
使用 Teensy 3.x Feather 适配器与 Feather 生态系统兼容
半空封装且只单面装配器件，更利于模块集成
License
NA
仓库 & 下载
可以在Github中获取开源仓库：
https://github.com/icebreaker-fpga/icebreaker
Baidu 下载：
购买链接： https://www.crowdsupply.com/1bitsquared/icebreaker-fpga
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审核编辑 黄宇
