以下文章來源于OpenFPGA，作者碎碎思

FPGA 和 MCU 結(jié)合的開發(fā)板不多，而 Pico2?ICE 則把小巧、靈活和易上手完美結(jié)合。搭載 RP2350 雙核 RISC-V MCU + Lattice iCE40UP5K FPGA，配合官方 SDK，你可以一步步跑通各種示例，從 LED 到 VGA，再到 MCU 與 FPGA 協(xié)作應(yīng)用。

下面就來詳細看看 官方 SDK 的實際歷程。

官方歷程地址：

https://github.com/tinyvision-ai-inc/pico2-ice

零、硬件

硬件開源地址（暫無Pico2）：

https://github.com/tinyvision-ai-inc/pico-ice

https://pico2-ice.tinyvision.ai/

一、準備開發(fā)環(huán)境

克隆 SDK 倉庫

gitclonehttps://github.com/tinyvision-ai-inc/pico-ice-sdk.git
cdpico-ice-sdk
git submodule update --init

選擇目標板

官方 SDK 支持 pico_ice 和 pico2_ice，構(gòu)建時通過 cmake 指定：

mkdir build &&cdbuild
cmake -DPICO_BOARD=pico2_ice ..

編譯示例

make -j8

生成 .uf2 文件后，直接拖入 Pico2-ICE 板子，即可燒錄。

類比：就像拿到房子鑰匙后，把家具和燈都搬進去。

二、LED 閃爍示例：FPGA 入門

進入 examples/led_blink，這是最基礎(chǔ)的 FPGA 示例。

核心 Verilog：

module top(
  input clk,
  output reg led
);
  reg [23:0] counter;
  always @(posedge clk) begin
    counter <= counter + 1;
? ? ? ??if(counter == 24'd0)
? ? ? ? ? ? led <= ~led;
? ? end
endmodule

操作歷程：

編譯生成 bitstream。

用 MicroPython 或 TinyUF2 拖拽燒寫到 FPGA。

上板觀察 LED 閃爍。

小結(jié)：讓新手從零感受 FPGA 的硬件邏輯跑起來的過程。

三、串口回環(huán)示例：MCU 與 FPGA 協(xié)作

進入 examples/pico_usb_uart：

歷程步驟：

MCU 通過 USB?CDC 接口收數(shù)據(jù)。

MCU 將數(shù)據(jù)通過 SPI 或內(nèi)存共享傳給 FPGA。

FPGA 將數(shù)據(jù)原樣送回 MCU。

Python 演示代碼：

import serial

ser = serial.Serial('COM3', 115200)
ser.write(b"Hello Pico2-ICE")
print(ser.read(16)) # 接收 FPGA 回傳的數(shù)據(jù)

功能效果：發(fā)送一句話，立即被回顯，驗證 MCU FPGA 橋接邏輯。

四、VGA 彩條示例：FPGA 直接驅(qū)動外設(shè)

在 examples/vga_colorbar：

歷程步驟：

FPGA 生成行列計數(shù)信號。

根據(jù)計數(shù)輸出 RGB 信號。

連接 VGA 顯示器即可看到彩條畫面。

簡化 Verilog：

always @(posedge clk) begin
 if(hcount == HMAX) begin
    hcount <= 0;
? ? ? ??if(vcount == VMAX) vcount <= 0;
? ? ? ??else?vcount <= vcount + 1;
? ? end?else?begin
? ? ? ? hcount <= hcount + 1;
? ? end
end

五、MicroPython 控制 FPGA

官方 SDK 提供 examples/micropython_fpga，使用 MicroPython 調(diào)用 ice 模塊加載 bitstream：

from machine import Pin
import ice

fpga = ice.fpga(cdone=Pin(40), clock=Pin(21), creset=Pin(31),
        cram_cs=Pin(5), cram_mosi=Pin(4), cram_sck=Pin(6), frequency=48)
with open("bitstream.bin","br") as f:
  fpga.start()
  fpga.cram(f)

操作歷程：

通過 Python 打開 bitstream。

FPGA 開始加載。

加載完成后可直接執(zhí)行邏輯。

六、USB?SPI 示例：外部數(shù)據(jù)橋接

在 examples/pico_usb_spi，可以把 USB 數(shù)據(jù)通過 SPI 傳給 FPGA 內(nèi)部模塊，支持 SRAM、Flash 操作。

歷程步驟：

MCU 收到 USB 命令。

FPGA 接收 SPI 數(shù)據(jù)并寫入內(nèi)部 RAM。

MCU 讀取結(jié)果，完成回傳。

總結(jié)

Pico2-ICE + 官方 SDK 的歷程，提供了從 硬件跑燈 → MCU FPGA 通信 → 外設(shè)驅(qū)動 → MicroPython 控制 的完整體驗。

新手可以從 LED 和串口回環(huán)入手，逐步嘗試 VGA 彩條和 MicroPython 控制。老玩家則可以快速驗證 FPGA + MCU 協(xié)作原型。