Ghetto Programmable Logic (CPLD) Txoj Kev Txhim Kho: 13 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:31

Rau ntau lub hlis dhau los kuv tau txaus siab rau Ghetto Kev Tsim Kho rau AVR cov txheej txheem. Qhov tseeb, qhov no ze li xoom daus las cuab yeej tau ua pov thawj txaus nyiam thiab muaj txiaj ntsig uas nws ua rau kuv xav tsis thoob yog tias nws muaj peev xwm nthuav lub tswv yim rau FPGA/CPLD kev txhim kho ib yam. (FPGA: Lub Rooj Vag Programmable Array. CPLD: Cov Txheej Txheem Txheej Txheem Tsis Zoo.) Yog li kuv tau khawb me ntsis ntawm lub vev xaib thiab tuaj nrog txoj kev txhim kho rau Atmel CPLDs. Kev sib piv nrog Altera cov cuab yeej qhia lawv cov pinout kom zoo ib yam (hauv qhov txwv kuv nthuav qhia hauv qab no), yog li lawv yuav ua haujlwm ib yam nkaus. Los ntawm kev tsim lub rooj tsav xwm txhim kho thiab txuas kab kuv yuav nthuav qhia, tom qab ntawd rub tawm cov cuab yeej, koj tuaj yeem txhim kho koj tus kheej daim ntawv thov CPLD. Thov nco tseg cov kev txwv thiab txwv hauv qab no. Kuv tau sim ua kom muaj peev xwm ua tau yooj yim thiab yooj yim yog li koj tuaj yeem tsim qee yam uas koj yuav txaus siab thiab kawm los ntawm.5V cov cuab yeej nkaus xwb. Kev txuas ntxiv cov kab ke kom npog cov hluav taws xob ntxiv (3.3V, 2.5V, 1.8V tau txais kev txhawb nqa los ntawm Atmel cov cuab yeej hauv tib tsev neeg) tsis nyuaj, tab sis nws nyuaj rau ob qho kev txhim kho pawg thawj coj thiab cov phiaj xwm kab. Cia peb hla nws tam sim no. Nco ntsoov tias koj yuav tsum muab 5V muab rau pawg thawj coj. 44 tus pin PLCC nkaus xwb. Tshwj xeeb, Kuv tau teeb tsa Atmel ATF1504AS. Lub tswv yim Ghetto CPLD tuaj yeem txuas ntxiv mus rau lwm yam khoom siv Atmel, tab sis cov cuab yeej no zoo li muaj kev cuam tshuam zoo ntawm tus nqi, yooj yim siv, thiab muaj peev xwm. Lub tswv yim tseem yuav tsum txuas mus rau lwm yam khoom siv xws li Altera, Xilinx, Actel, thiab lwm yam. Txog tam sim no kuv tsuas yog siv Atmel programming cable, tab sis Altera Byte-Blaster tau txais kev txhawb nqa los ntawm Atmel software thiab yuav tsum ua haujlwm zoo. Nws yog qhov tsim qauv me me yooj yim dua li Atmel cable. (Kuv tau tsim Atmel version thiab nws ua haujlwm, yog li kuv tsis tau sim Altera version.) SparkFun muab $ 15 version ntawm Altera cable. Txij li qhov no yuav ua haujlwm rau ob leeg Atmel thiab Altera, Kuv pom zoo nws. Yog tias koj yuav txhim kho nrog Altera ntu, koj yuav xav tau Altera software ib yam. Kuv tsis tau sim qhov no, tab sis tsis muaj laj thawj uas kuv tuaj yeem xav tias nws yuav tsis ua haujlwm. Qhov nrawm txwv. Txij li Ghetto CPLD Txoj Kev Txhim Kho tau tsim nrog tes txuas thiab tsis muaj lub dav hlau hauv av, tsis txhob cia siab tias yuav ua haujlwm tau zoo ntawm kev nrawm dua ob peb megahertz. Txawm hais tias tsis tau lees tias koj cov mais yuav txawv! Yog lawm, yog tias koj tsim qauv kho vajtse uas muaj lub dav hlau hauv av ces koj li CPLD yuav ua haujlwm tau zoo ntawm qhov nrawm dua. Tsuas yog tsis cia siab tias nws yuav nrawm nrawm hauv Ghetto Kev Tsim Kho.

Kauj Ruam 1: Mus Txiav Qhov

Koj yuav xav tau 44 tus pin plcc qhov (socket), qee lub kaus mom txiav tawm, qee qhov CPLDs uas tsis tau npaj tseg, qhov nyob rau kev sib txuas ntawm lub rooj sib tham, rub tawm cov neeg tawm tsam thiab tej zaum qee lub rooj sib txig los tsim nws. Yog tias koj muaj ib qho ntawm no hauv koj lub thawv khib koj tuaj yeem txuag tau ob peb pob. Rau koj qhov yooj yim, ntawm no yog Digikey Cov Naj Npawb: CONN PLCC SOCKET 44POS TIN PN: 1-822473-4-ND SOCKET IC QHOV TSEEB 14POS.3 "PN: 3M5462-ND Qty: 2SOCKET IC QHOV TEEB MEEM 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 BOARD FR4 1-SIDE PPH 4.0X4.0 PN: V2010-ND IC CPLD 64 MACROCELL 10NS 44PLCC PN: ATF1504AS-10JC44-ND Ob peb ntu yuav muaj qhov tsawg kawg nkaus, tab sis yuav tsum tseem pheej yig zoo nkauj. Yog tias koj xav tsim qee qhov ntsais ntsais (Kauj Ruam 8) lossis teeb tsa cov hloov pauv (qib 9) koj yuav xav xaj cov no thiab. Nco ntsoov tias Digikey muaj qhov tsawg kawg $ 25 txhawm rau zam kev them nqi, yog li koj yuav xav tau ob peb qhov tsis suav nrog CPLDs lossis AVR processor lossis ob qho tib si rau kev lom zem. Kuv qhia koj yuav Altera lub xov tooj cua los ntawm SparkFun. Nov yog cov lej ib feem. Tau txais lub cable thiab txuas ib yam nkaus. (Txwv tsis pub, xaj ib feem rau tus xov tooj los ntawm Digikey yog tias koj tab tom tsim koj tus kheej.) Altera FPGA Tau Txais Programmer PN: PGM-087052x5 Pin IDC Ribbon Cable PN: PRT-085352x5 Pin Shrouded Header PN: PRT-08506

Kauj ruam 2: Tau thiab Nruab Software

Tam sim no kuv tab tom siv Atmel Prochip Designer 5.0 cov cuab yeej saw. Cov cuab yeej no xav kom koj sau npe nrog Atmel thiab teb lawv daim ntawv thov ua haujlwm. Kuv hais rau lawv Kuv yog tus tsim qauv tsim, tam sim no poob haujlwm, thiab kuv lub hom phiaj tseem ceeb yog kawm lawv cov cuab yeej thiab VHDL (txhua qhov tseeb, BTW). Lawv pom zoo daim ntawv tso cai thov. Qhov tsuas yog ntes tau yog daim ntawv tso cai zoo rau tsuas yog 6 lub hlis. Kuv cia siab tias yuav nrhiav cov koom nrog cov cuab yeej siv pej xeem los ntawm lub sijhawm nws tas sijhawm. Altera kuj muaj cov cuab yeej saw kuv tuaj yeem tshawb xyuas. Cov lus qhia yuav tau txais txiaj ntsig. Saib cov lus thiab txuas hauv qib kawg. Qhov Atmel Prochip Designer 5.0 nyob ntawm no. Yog tias koj tau txais, nco ntsoov tau txais Kev Pabcuam Pob 1 rau nws ib yam.

Kauj Ruam 3: Ua Programming Cable

Txoj hauv kev yooj yim tshaj plaws ntawm no yog yuav Altera Byte-Blaster ua haujlwm zoo ib yam los ntawm Sparkfun (saib Kauj Ruam 1). Yog tias $ 15 ntau dua li koj mob siab rau siv, tom qab ntawd koj tuaj yeem siv SparkFun Altera Cable schematic lossis siv Atmel Cable schematic thiab kos-tsim ib qho. (Yog tias muaj kev txaus siab rau khawb-tsim lub cable, kuv tuaj yeem muab qee cov lus qhia, tab sis Sparkfun cov khoom siv zoo li cov lus teb raug rau kuv.)

Kauj Ruam 4: Ua Programmer Cradle

Ua tibzoo saib ntawm Atmel programmer. Qhov no hloov pauv tau yooj yim thiab yog qhov kev xaiv zoo yog tias koj muaj nyiaj ntau thiab npaj yuav ua ntau qhov kev txhim kho CPLD. Altera muab qee yam zoo sib xws, kuv ntseeg. Tab sis kuv mus nrog txoj hauv kev pheej yig dua - qhov no yog txhua yam hais txog! Cov duab qhia pom pem hauv ntej thiab sab nraub qaum ntawm tus menyuam txaj kuv ua. Nco ntsoov DIP qhov siv los ua cov khoom sib txuas ua ke. Txhua tus pin ntawm ib sab ntawm txhua tus txuas txuas nrog hauv av; pins ntawm lwm sab txuas rau teeb liab pins ntawm CPLD. Kuv suav nrog ob peb lub zog sib txuas ib yam nkaus; muab cov no tso rau qhov lawv haum. Cov duab kos yog cov duab kos duab; tsuas yog cov txuas hluav taws xob txuas ntxiv tsis pom. Saib cov duab rau cov tswv yim ntawm cov no.

Kauj Ruam 5: Txhim Kho Lub Cradle - Ntu 1

Pib tsim tus menyuam yaus los ntawm kev tso lub qhov nyob hauv qhov chaw koj xav tau. Tso cai rau ib kab uas tsis muaj lossis ob yog li yuav muaj chaw rau lub kaus mom txiav. Qhov no kuj ua kom yooj yim dua txuas rau CPLD teeb liab pins. Anchor lub qhov (socket) nrog me ntsis ntawm cov laug los yog epoxy nyob ntawm seb hom perfume board koj siv. Tso cai rau qee chav ntxiv nyob rau sab saum toj (saum tus pin 1 ntawm CPLD qhov) rau JTAG txuas thiab txuas lub zog. Xa mus rau cov duab ntawm ib qho uas kuv tau ua. Txhua txoj hlua liab qab (20 ntsuas los yog li ntawd) nyob ib puag ncig sab nraud ntawm lub qhov rooj rau tsheb npav hauv av. Ncua lub tsheb npav fais fab thiab. (Cov xov hlau liab hauv cov duab.) Xa mus rau cov duab rau qee qhov kev taw qhia, tab sis koj lub rooj tsavxwm tej zaum yuav txawv me ntsis - thiab qhov ntawd tsuas yog zoo xwb. Qhov no yuav pab thauj tog rau nkoj npav xaim.

Kauj Ruam 6: Txhim Kho Lub Cradle - Ntu 2

Txhim kho lub kaus mom txiav tawm thiab txuas lawv rau hauv av thiab lub zog txuas ntawm txhua sab ntawm CPLD lub qhov (socket). Kuv hais kom xa cov xov hlau hla thiab hla kab sab nraud ntawm tus pin kom mus txog kab sab hauv. Xa mus rau tus lej tus lej kab kos kom tau txais tus pin raug - tus pin -tawm ntawm CPLD lub qhov (socket) nyob deb ntawm qhov pom tseeb. Tawm hauv chav txaus kom tso cai txuas rau txhua tus pins koj hla xov hlau hla. Thaum cov kab txuas txuas tiav, txuas lub hwj chim thiab tsheb npav hauv av. Txhua tus liab pins ntawm kab kos yog Vcc thiab yuav tsum txuas nrog. Cov koob dub yog hauv av thiab yuav tsum tau txuas nrog. Ib zaug ntxiv, kev xa nws mus rau saum huab cua yog txoj hauv kev zoo. Saib cov duab rau tswv yim.

Kauj Ruam 7: Txhim Kho Lub Cradle - Xaus

Txoj kev JTAG txuas mus rau tus pin raug. Ua tibzoo saib koj li Programming Cable kom ntseeg tau tias lub txuas txuas tau raug qhia kom raug. Tsis txhob hnov qab rub tawm ntawm tus pin TDO. Qhov no tau qhia hauv daim duab nkaus xwb thiab mus nruab nrab ntawm TDO tus pin thiab Vcc. Siv cov lej hauv kab duab rau kev sib txuas. Qhov no siv sijhawm ntev tshaj plaws! Yog tias koj ua raws kuv cov phiaj xwm kev suav, tom qab ntawd koj tuaj yeem siv Daim Duab Pom Sab saum toj ua daim ntawv qhia thaum txuas koj lub xov tooj cua. Koj yeej tsis tas yuav nqes mus rau txhua qhov ntawm no thaum pib koj tuaj yeem tos kom txog thaum koj xav tau lawv rau cov kab hluav taws xob uas koj tsim. Txheeb xyuas koj txoj haujlwm kom zoo. Nco ntsoov tias lub zog thiab av tsis luv!

Kauj Ruam 8: Ua Blinkenlights (TTL Version)

Koj yuav xav pom koj cov circuits ua haujlwm, tau kawg. Yog li koj yuav xav tau qee lub teeb ntsais (ua nto moo los ntawm Real Elliot). Qhov tsuas yog ntes yog CPLDs tsis muaj cov nqaij ntshiv uas AVR cov txheej txheem muaj. Siv LEDs ntsuas rau 10ma thiab siv 1KOhm series resistors. Cov no yuav muab koj cov txiaj ntsig pom tseeb yam tsis muaj kev cuam tshuam CPLD cov txiaj ntsig.

Kauj Ruam 9: Ua Hloov

Txhawm rau muab kev txhawb rau koj cov kev sib tw, koj yuav xav tau qee qhov hloov pauv. Koj muaj qee qhov kev xaiv ntawm no, tab sis qhov xav tau txawv dua li rau AVR cov txheej txheem. CPLD cov txiaj ntsig tsis muaj qhov rub tawm hauv thiab nws tsis yooj yim los ua debouncing hauv software. (Nws ua tau, tab sis siv cov peev txheej uas koj xav tau siv hauv koj cov kab hluav taws xob.) DIP cov hloov pauv tau qhia muab ntau qhov hloov pauv hauv pob yooj yim, tab sis yuav tsum tau rub tawm. Kuv siv 1K rub tawm. Pushbutttons tuaj yeem ua siv lub Circuit Court Atmel pom zoo rau lawv daim ntawv qhia ua tswv cuab. Cov duab yog nyob rau nplooj 36 lossis yog li ntawd. Qhov kev xaiv ntxiv yog txhawm rau txuas tus txheej txheem AVR los muab kev txhawb zog - thiab tseem txheeb xyuas cov lus teb. Tab sis qhov ntawd yog ib qho kev tawm dag zog rau tus tub ntxhais kawm.

Kauj Ruam 10: Tsim Koj Thawj Circuit

Txog lub sijhawm no koj yuav tsum tau txais thiab teeb tsa software. Ua raws cov lus qhia ntxaws ntxaws, txhawm rau tsim koj thawj CPLD yooj yim Circuit Court (ob-tswv yim THIAB rooj vag; tsis tau yooj yim dua). Nco ntsoov xaiv lub cuab yeej raug (44 Pin PLCC, 5V, 1504AS [cov ntsiab lus]) thiab xaiv tus lej I/O tus lej uas muaj (Kuv siv 14 thiab 16 raws li kev nkag; 28 raws li qhov tso tawm). Cov ntsiab lus no txawv me ntsis los ntawm kev qhia, tab sis yuav tsum tsis txhob muab koj cov teeb meem.

Kauj Ruam 11: Program Koj Thawj CPLD

Nqa koj lub xov tooj cua txuas mus rau qhov chaw nres nkoj sib luag ntawm koj lub PC, nqes nws rau koj Tus Kws Khoos Phis Tawj, nqes mus txog 5 Volts mus rau Lub Hwj Chim Txuas thiab ua raws li kev qhia kom ua haujlwm rau koj thawj CPLD. Xaiv qhov tseeb version ntawm cable. Nco ntsoov tias Altera Byte-Blaster yog ib qho ntawm cov kev xaiv.

Kauj Ruam 12: Xeem Koj Qhov Kev Npaj Ua

Txuas koj lub Programming Cable los ntawm tus menyuam txaj. Plug rau hauv cov hloov pauv thiab ntsais ntsais teeb rau tus pin raug, qhib lub zog, thiab sim nws. Txij li thaum koj tab tom pib nrog lub voj voog yooj yim, kev sim tsis yog qhov nyuaj. Yog tias nws ua haujlwm, koj tawm thiab khiav! Daim duab saib sab saum toj yuav qhia koj hauv kev txuas koj cov hloov pauv thiab cov teeb ntsais ntsais rau kev sim.

Kauj Ruam 13: Xaus thiab Qee Qhov Web Resources

Nws tsis yog lub hom phiaj ntawm qhov kev qhia no los qhia koj yuav siv VHDL li cas. (Kuv nyuam qhuav pib kawm qhov ntawd yog vim li cas kuv thiaj tsim tus programmer, nco ntsoov?) Uas tau hais tias, Kuv tau pom ntau qhov kev qhia qhia tau zoo heev thiab qee cov peev txheej muaj txiaj ntsig uas kuv tuaj yeem taw tes rau koj. Cov lus tawm tswv yim thiab lwm cov lus qhia tau txais txiaj ntsig zoo heev. Nco ntsoov tias koj tseem tuaj yeem siv Ghetto CPLD Txoj Kev Txhim Kho los kawm Verilog thiab lwm yam CPLD cov txheej txheem txheej txheem kho vajtse tsis saib xyuas. VHDL Cov Khoom Siv hauv Web: Cov hauv paus thiab qee qhov txuas ntawm no thiab ntawm no. Links rau cov cuab yeej pub dawb Tutorials Kuv nyiam nyob ntawm no thiab ntawm no, tab sis koj yuav pom ntau ntawm lwm tus. Thaum kawg (rau tam sim no), koj yuav xav txheeb xyuas cov pab pawg sib tham. Kev lom zem, kawm ntau, thiab qhia qhov koj paub.