Mfumo wa Maendeleo wa Ghetto (CPLD): Hatua 13

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:55

Kwa miezi kadhaa iliyopita nimekuwa nikifurahia Mfumo wa Uendelezaji wa Ghetto kwa wasindikaji wa AVR. Kwa kweli, chombo hiki cha karibu dola sifuri kimethibitisha kupendeza sana na muhimu kwamba ilinifanya nijiulize ikiwa inawezekana kupanua dhana hiyo kwa maendeleo ya FPGA / CPLD pia. (FPGA: Mpangilio wa Lango linalopangwa shamba. CPLD: Kifaa cha Mantiki Kinavyopangwa.) Kwa hivyo nilichimba kidogo kwenye wavuti na nikapata mfumo wa maendeleo wa Atmel CPLDs. Kulinganisha na vifaa vya Altera kunaonyesha pinout yao kuwa sawa (ndani ya vizuizi mimi undani hapa chini), kwa hivyo watafanya kazi pia. Kwa kujenga bodi ya maendeleo na kebo ya kiolesura nitawasilisha, kisha kupakua zana, unaweza kukuza programu zako za CPLD. Tafadhali kumbuka mapungufu na vizuizi vifuatavyo. Nimejaribu kusawazisha uwezo na unyenyekevu ili uweze kujenga kitu ambacho utafurahiya na kujifunza kutoka kwa vifaa vya 5V tu. Kupanua mfumo kufunika voltages za ziada (3.3V, 2.5V, 1.8V zinasaidiwa na vifaa vya Atmel katika familia moja) sio ngumu, lakini inachanganya bodi ya maendeleo na kebo ya programu. Wacha tuiruke kwa sasa. Kumbuka kuwa lazima utoe usambazaji wa 5V kwenye bodi. 44 pin PLCC tu. Hasa, nimeandaa Atmel ATF1504AS. Dhana ya Ghetto CPLD inaweza kupanuliwa kwa urahisi kwa vifaa vingine vya Atmel, lakini kifaa hiki kilionekana kama maelewano mazuri kati ya bei, urahisi wa matumizi, na uwezo. Wazo pia linapaswa kupanuka kwa vifaa vingine kama vile kutoka Altera, Xilinx, Actel, nk. Kwa kweli, familia ya Max7000 EPM7032 na EPM7064 itafanya kazi katika tundu moja ilimradi utumie toleo 44 za PLCC. Kufikia sasa nimetumia tu kebo ya programu ya Atmel, lakini Altera Byte-Blaster inasaidiwa na programu ya Atmel na inapaswa pia kufanya kazi vizuri. Kwa kweli ni muundo rahisi kidogo kuliko kebo ya Atmel. (Niliunda toleo la Atmel na inafanya kazi, kwa hivyo sijajaribu toleo la Altera.) SparkFun inatoa toleo la $ 15 la kebo ya Altera. Kwa kuwa hii itafanya kazi kwa Atmel na Altera, naipendekeza. Ikiwa utaendelea na sehemu za Altera, utahitaji kupata programu ya Altera pia. Sijajaribu hii kweli, lakini hakuna sababu ninaweza kufikiria kuwa haitafanya kazi. Kasi ni mdogo. Kwa kuwa Mfumo wa Maendeleo wa Ghetto CPLD umejengwa kwa wiring ya mkono na hakuna ndege ya ardhini, usitarajie operesheni ya kuaminika kwa kasi juu ya megahertz chache. Hata hiyo haijahakikishiwa mileage yako inaweza kutofautiana! Kwa kweli, ikiwa unaunda vifaa vya mfano ambavyo vina ndege ya ardhini basi CPLD yako inaweza kufanya kazi vizuri kwa kasi ya juu. Usitarajie kuwa itaenda haraka kwenye Mfumo wa Maendeleo wa Ghetto.

Hatua ya 1: Nenda Sehemu za Agizo

Utahitaji tundu 44 pini ya plcc, kofia kadhaa za kung'oa, CPLD zingine ambazo hazijapangiliwa, soketi za unganisho la ubao wa mkate, kontena la kuvuta na labda bodi ya manukato ili kuijenga. Ikiwa unayo yoyote ya hii kwenye sanduku lako la taka unaweza kuokoa pesa chache. Kwa urahisi wako, hapa kuna Nambari za Sehemu ya Digikey: CONN PLCC SOKI 44POS TIN PN: 1-822473-4-ND SOCKET IC OPEN fremu 14POS.3 "PN.: 3M5462-ND Qty: 2SOCKET IC OPEN FRAME 18POS.3 "PN: 3M5464-ND Qty: 2CAP ELECT 10UF 50V SU BI-POLAR PN: P1280-ND Qty: 1, C1CAP CER.10UF 50V 20% DISC RAD PN: 478 -4275-1-ND Qty: 4, C2-C5RES METAL FILM 5.10K OHM 1 / 4W 1% PN: P5.10KCACT-ND PC BODI FR4 1-SIDE PPH 4.0X4.0 PN: V2010-ND IC CPLD 64 MACROCELL 10NS 44PLCC PN: ATF1504AS-10JC44-ND Sehemu chache zinaweza kuwa na kiwango cha chini, lakini bado zinapaswa kuwa nafuu sana. haya pia. Kumbuka kwamba Digikey ana kiwango cha chini cha $ 25 ili kuzuia malipo ya utunzaji, kwa hivyo unaweza kutaka kupata CPLD kadhaa za ziada ambazo hazijapangwa au processor ya AVR au mbili kwa kujifurahisha tu. Hapa kuna nambari za sehemu. Pata kebo na kiunganishi pia. (Vinginevyo, kuagiza sehemu za kebo kutoka Digikey ikiwa unaunda yako mwenyewe.) Altera FPGA Programu Inayolingana PN: PGM-087052x5 Pin IDC Ribbon Cable PN: PRT-085352x5 Pin Shrouded Header PN: PRT-08506

Hatua ya 2: Pata na usakinishe Programu

Hivi sasa ninatumia mnyororo wa zana wa Atmel Prochip Designer 5.0. Zana hii inahitaji kwamba ujiandikishe na Atmel na ujaze fomu yao rasmi ya ombi. Niliwaambia mimi nilikuwa mhandisi wa ubunifu, kwa sasa sina kazi, na kusudi langu kuu lilikuwa kujifunza vifaa vyao na VHDL (yote ni kweli, BTW). Waliidhinisha ombi la leseni. Kukamata tu ni kwamba leseni ni nzuri kwa miezi 6 tu. Nina matumaini ya kupata mnyororo wa zana ya uwanja wa umma wakati unapoisha. Altera pia ina mlolongo wa zana ninaweza kuangalia. Mapendekezo yoyote yatathaminiwa. Tazama maoni na viungo katika hatua ya mwisho. Atmel Prochip Designer 5.0 yuko hapa. Ikiwa unapata, hakikisha kupata Kifurushi cha Huduma 1 pia.

Hatua ya 3: Fanya Cable ya Programu

Njia rahisi zaidi hapa ni kununua kazi sawa ya Altera Byte-Blaster kutoka Sparkfun (angalia Hatua ya 1). Ikiwa $ 15 ni zaidi ya unavyojali kutumia, basi unaweza kutumia mpango wa SparkFun Altera Cable au utumie skimu ya Atmel Cable na ujenge mwanzo. (Ikiwa kuna maslahi mengi katika kujenga mwanzo wa kebo, naweza kutoa maoni, lakini kitanda cha Sparkfun kinaonekana kama jibu sahihi kwangu.)

Hatua ya 4: Tengeneza Utoto wa Mpangaji

Angalia programu ya Atmel. Hii ni rahisi sana na ni chaguo nzuri ikiwa una pesa na unapanga kufanya maendeleo mengi ya CPLD. Altera inatoa kitu kama hicho, naamini. Lakini nilikwenda na njia ya bei rahisi - ndio maana hii! Picha zinaonyesha maoni ya mbele na nyuma ya utoto nilioujenga. Kumbuka soketi za DIP zinazotumiwa kama viunganisho vya ubao wa mkate. Pini zote upande mmoja wa kila kiunganishi zimeunganishwa na ardhi; pini upande wa pili unganisha kwa pini za ishara kwenye CPLD. Nilijumuisha viunganisho vichache vya umeme pia; weka hizi mahali zinapofaa. Michoro ni aina ya skimu za picha; muunganisho wa nguvu za ziada tu hauonyeshwa. Angalia picha kwa maoni juu ya haya.

Hatua ya 5: Kujenga Utoto - Sehemu ya 1

Anza kujenga utoto kwa kuingiza soketi katika maeneo ambayo unayataka. Ruhusu safu wazi au mbili kwa hivyo kutakuwa na nafasi ya vifuniko vya kupungua. Hii pia inafanya iwe rahisi kuungana na pini za ishara za CPLD Anchor soketi na kidogo ya solder au epoxy kulingana na aina ya bodi ya manukato unayotumia. Ruhusu chumba cha ziada hapo juu (juu ya siri 1 ya tundu la CPLD) kwa kiunganishi cha JTAG na kiunganishi cha nguvu. Rejea picha za ile niliyoijenga Toa waya wazi (20 gauge au zaidi) kuzunguka nje ya soketi kwa basi la ardhini. Njia ya basi ya nguvu pia. (Waya nyekundu kwenye picha.) Rejea picha ili upate mwongozo, lakini bodi yako labda itakuwa tofauti kidogo - na hiyo ni sawa tu. Uza pini za nje za soketi kwenye basi la ardhini. Hii itasaidia nanga waya wa basi.

Hatua ya 6: Kujenga Utoto - Sehemu ya 2

Sakinisha kofia za kukata na kuziunganisha chini na pini za nguvu kila upande wa tundu la CPLD. Ninashauri kupeleka waya juu na juu ya safu za nje za pini kufikia safu za ndani. Rejea michoro ya nambari ya pini kupata pini sahihi - pini nje ya tundu la CPLD iko mbali na dhahiri. Acha nafasi ya kutosha kuruhusu unganisho kwa pini yoyote unayopitisha waya. Mara tu viunganisho vya cap vinafanywa, unganisha basi ya nguvu na ardhi. Pini zote nyekundu kwenye michoro ni Vcc na inapaswa kuunganishwa. Pini nyeusi ni chini na inapaswa kushikamana pia. Tena, kuiendesha hewani ni njia nzuri. Angalia picha kwa maoni.

Hatua ya 7: Kujenga utoto - Hitimisho

Peleka viunganisho vya JTAG kwenye pini sahihi. Angalia Cable yako ya Programu ili uhakikishe kuwa kontakt imeelekezwa kwa usahihi. Usisahau kuvuta kwenye pini ya TDO. Hii imeonyeshwa kwenye picha tu na huenda kati ya pini ya TDO na Vcc. Hatua ya mwisho ni kuunganisha kila pini ya I / O ya CPLD na pini kwenye matako. Tumia nambari kwenye michoro kwa unganisho. Hii inachukua muda mrefu zaidi! Ikiwa unafuata mpango wangu wa nambari, basi unaweza kutumia mchoro wa Mwonekano wa Juu kama mwongozo wakati wa kuunganisha nyaya zako. Si lazima uunganishe haya yote mwanzoni unaweza kusubiri hadi uwahitaji kwa nyaya unazobuni. Angalia kazi yako kwa uangalifu. Hakikisha nguvu na ardhi hazipungukiwi!

Hatua ya 8: Tengeneza taa za blinken (TTL Version)

Utataka kuona mizunguko yako ikifanya kazi, kwa kweli. Kwa hivyo utahitaji taa za kupepesa (zilizotambulika na The Real Elliot). Kukamata tu ni kwamba CPLD hazina matokeo ya nyama ambayo wasindikaji wa AVR wanayo. Tumia LED zilizokadiriwa kwa 10ma na utumie vipingaji vya safu ya 1KOhm. Hizi zitakupa ishara wazi za pato bila kukaza matokeo ya CPLD.

Hatua ya 9: Tengeneza Swichi

Ili kutoa vichocheo kwa nyaya zako, utahitaji ubadilishaji. Una chaguzi hapa, lakini mahitaji ni tofauti na wasindikaji wa AVR. Matokeo ya CPLD hayana vivutio vya kujengwa na sio rahisi sana kujitokeza katika programu. (Inawezekana, lakini inachukua rasilimali ambazo labda unataka kutumia kwenye mizunguko yako.) Swichi za DIP zilizoonyeshwa hutoa swichi kadhaa kwenye kifurushi rahisi, lakini lazima zivutwa. Nilitumia kuvuta 1K. Bushtons zinaweza kufanywa kwa kutumia mzunguko Atmel inapendekeza kwa bodi yao ya onyesho. Skematiki ziko kwenye ukurasa wa 36 au zaidi. Chaguo jingine ni kuunganisha processor ya AVR ili kutoa vichocheo - na hata kuangalia majibu. Lakini hiyo ni zoezi lililoachwa kwa mwanafunzi.

Hatua ya 10: Unda Mzunguko wako wa Kwanza

Kwa wakati huu unapaswa kuwa umepata na kusanikisha programu. Fuata mafunzo kamili, ya kina ili kuunda mzunguko wako wa kwanza rahisi wa CPLD (pembejeo mbili NA lango; haipati rahisi zaidi). Hakikisha kuchagua kifaa sahihi (44 Pin PLCC, 5V, 1504AS [maelezo]) na chagua nambari za siri za I / O ambazo zinapatikana (nilitumia 14 na 16 kama pembejeo; 28 kama pato). Maelezo haya yanatofautiana kidogo na mafunzo, lakini hayapaswi kukupa shida yoyote.

Hatua ya 11: Panga CPLD yako ya kwanza

Unganisha kebo yako ya programu kwenye bandari inayofanana kwenye PC yako, inganisha kwa Cradle yako ya Programu, unganisha Volts 5 kwa kiunganishi cha Nguvu na ufuate mafunzo ili upange CPLD yako ya kwanza kabisa. Chagua toleo sahihi la kebo. Kumbuka kuwa Altera Byte-Blaster ni moja ya chaguzi.

Hatua ya 12: Jaribu Sehemu Yako Iliyopangwa

Tenganisha Cable yako ya Programu kutoka utoto. Chomeka swichi na taa za taa kwenye pini sahihi, washa umeme na ujaribu. Kwa kuwa unaanza na mzunguko rahisi, upimaji sio changamoto kubwa. Ikiwa inafanya kazi, uko mbali na unaendesha! Mchoro wa maoni ya juu utakuongoza katika kuunganisha swichi zako na taa za blinken kwa upimaji.

Hatua ya 13: Mwisho na Rasilimali Zingine za Wavuti

Sio kusudi la mafunzo haya kukufundisha jinsi ya kutumia VHDL. (Ninaanza tu kujifunza ndio sababu niliunda programu, kumbuka?) Hiyo ilisema, nimepata mafunzo kadhaa ya kusaidia sana na rasilimali zingine muhimu ambazo ninaweza kukuelekeza. Maoni na maoni mengine yanathaminiwa sana Kumbuka kwamba unaweza pia kutumia Mfumo wa Maendeleo wa Ghetto CPLD kujifunza Verilog na mbinu zingine za programu za CPLD ambazo vifaa havijali. Rasilimali za VHDL kwenye Wavuti: Misingi na viungo vingine hapa na hapa. zana za bure. Mafunzo ninayopenda yapo hapa na hapa, lakini utapata mengine mengi. Mwishowe (kwa sasa), utataka kuangalia kikundi cha majadiliano. Furahiya, jifunze mengi, na ushiriki kile unachojua.