Ang usa ka komplikado nga programmable logic device (CPLD) usa ka importante nga piraso sa hardware sa imong repertoire. Sama sa gisugyot sa ngalan, mahimo nimong i-program kini nga mga chip aron mahatagan ang mga logic function nga imong gikinahanglan. Mahimo kini nga pag-ilis sa mga karaan na nga chips, o usa lang ka paagi aron makat-on ug mosulay sa lainlaing mga teknolohiya. Unsa pa may mas maayong paagi sa pagkat-on kaysa paggamit sa CPLD ug pagsulay niini?
Naghimo kog CPLD module para ma-plug kini sa daghang butang, lakip na ang mga solderless breadboard, pero nasayop ko. Murag 1.1 ka pulgada ra ang available nga plug-in space sa solderless breadboard. Gihimo nako ang footprint nga 1 ka pulgada ang gilapdon, nga wala nay lugar para sa usa ka laray sa mga wire sa duha ka kilid. Uh.
Pero tugoti ko nga mobalik ug ipakita ang dugang mahitungod sa akong gibuhat, gusto ko maghimo og programmable logic nga mahimong himoon isip kit, dali ra i-solder sa balay, mahimong i-program sa usa ka circuit, ug mahimong mogana sa 3.3 o 5 volts.
Aron makahimo og sayon i-solder nga kit, migamit ko og daan nga CPLD component, nga anaa usab sa 3.3v ug 5v nga mga bersyon, ug magpadayon sa pagprograma niini bisan unsa pa ang power supply. Ang logic mismo usa ka CPLD IC gikan sa Altera Max series, nga anaa sa duha ka bersyon, nga angay para sa mga circuit board nga adunay 32 o 64 ka macrocell. Ang mga macrocell mao ang mga batakang logical building block nga giprograma gamit ang logical "terms" ug dayon gikonektar sa ubang macrocells pinaagi sa programmable interconnects.
Kon tan-awon ang eskematiko, imong makita nga wala kini daghang sulod: ang CPLD, ang in-circuit programming circuit ug ang oscillator nga nagmaneho sa CPLD logic.
Kini nga bahin gitawag og EPM7032 ug EPM7064, gamit ang 44-pin plastic lead chip carrier (PLCC), usahay gitawag og J lead tungod sa J nga porma sa lead lead. Kini nga pakete mahimong isulod sa usa ka through-hole socket o direktang i-solder sa PCB.
Adunay sulod nga on-board oscillator, aron ang CPLD makahimo og mga operasyon nga statefully ug makahimo og paspas nga mga counter sa iyang kaugalingon nga dili kinahanglan og external clock. Kung adunay magamit nga external clock, ang high-speed clock sa module magamit sa paghimo og clock event sa matag pagsaka o pag-ubos sa ngilit sa external clock, ug sundon gihapon ang mga giya sa CPLD/FPGA, buot ipasabot, kinahanglan gyud nimong gamiton ang internal global clock network imbes nga "Asynchronous" nga magmaneho sa clock input. Ang rated power supply voltage niini nga oscillator anaa tali sa 1.8 ug 5.5 volts.
Kon imong tan-awon ang video, imong makita nga akong gihisgutan ang akong personal nga gusto kon unsaon pagdumala ang "INH" pin sa oscillator; sa yanong pagkasulti, human nako masusi kon legal ba ang spec sheet, kasagaran pasagdan na lang nako kini nga molutaw.
Kon bahin sa ingon nga mga gimbuhaton, ang mga hinungdan nga misantop sa akong hunahuna naglakip sa akong dili gusto nga ikonektar ang mga input pin direkta sa mga power rail (kon mahimo). Sa ato pa, mas gusto nako nga mogamit og mga series resistor aron limitahan ang kuryente atol sa mga transient, bisan kung dili kini kinahanglan.
Sulod sa mga katuigan, nakakita kog pipila ka mga problema sa produksiyon (dagkong mga batch), ug usahay ang mga butang sama sa power cycling magtugot sa mga pin nga direktang konektado sa power rail nga adunay mas taas nga boltahe kaysa sa chip mismo, nga dili maayo. Sa katapusan, ikonektar ang pin sa power rail pinaagi sa usa ka resistor (power man o ground), ug ang mga tawo mahimong magbag-o sa ilang hunahuna ug gamiton ang pin sa ulahi. Kini labi ka tinuod sa akong kasinatian sa wala magamit nga mga pultahan, lagmit nahibal-an nimo nga kini nga mga pultahan dili gyud angay pasagdan nga naglutaw o wala konektado. Pinaagi sa paggamit og pull-up resistor, mahimo nimong ikonektar ang signal ug gamiton ang gate nga dili maputol ang mga timaan sa tumbaga.
Ang 10-pin connector ug pipila ka resistors mao ang nagporma sa programming circuit. Kon ang tanang resistors kay pull-up resistors, mogamit kog resistor network, apan sayang, ang usa kay grounded.
Para maka-program og ingon ani nga independente nga CPLD, gikinahanglan ang usa ka dedikado nga programmer. Sayon ra ni para nako isulti, kay kasagaran naa koy pipila nga naghigda tupad nako, pero kon wala kay usa, dili kaayo sakit ang pagsulod sa dula. Ang naaprobahan nga "Altera USB Blaster" gibaligya sa $50 ug mapalit gikan sa Digikey ug uban pang mga lugar. Naa koy daghang clones gikan sa Ebay, usa niini ang clone nga nagsuporta sa Altera, Xilinx ug Lattice sa parehas nga oras. Naa'y proyekto ug code sa Internet nga magamit sa paghimo sa imong kaugalingon nga clone, ilista nako kini sa akong lista sa mga posible nga video para sa proyekto sa paghimo og mga programmer clone. Ipakita usab nako ang usa ka disenyo sa taming diin ang motherboard, Arduino, PIC, ug uban pa mahimong ma-program.
Ang software nga gikinahanglan sa pag-compile ug pagprograma sa CPLD libre nga mabatonan gikan sa Altera, apan kini nga daan nga bahin nanginahanglan sa daan nga bersyon 9.1. Ang maayong balita mao nga kini ang akong paborito nga daan nga bersyon. Kini adunay intuitive nga timing analyzer, apan kini gitangtang sa mas bag-ong bersyon.
Ang PCB kay simple nga double-sided nga disenyo, basta mohaom ang circuit board, kasagaran mogamit kog tumbaga para sa grounding ug usahay power supply. Usahay ang pagbubo mahimong mabuak kaayo nga mahimong hinungdan sa mga problema o hugaw nga resulta, busa ang pagbubo pag-usab og tumbaga usa ka himan, apan kinahanglan kini nga dumalahon.
Karon, daghan (kon dili man kadaghanan) sa mga pakete sa software sa CAD ang adunay 3D nga mga talan-awon sa katapusang produkto, bisan kung ang katukma sa mga imahe parehas ra ka tukma sa mga 3D nga modelo nga gigamit sa pagrepresentar sa mga bahin. Dinhi makita nimo kung diin nako gipili ang 3D nga modelo alang sa 44-pin socket, programming connector, ug oscillator. Ania ang pipila ka mga 3D nga pakete nga gusto nakong gamiton:
Daghang mga kompanya ang adunay mga 3D nga modelo sa ilang mga sangkap. Ang Molex usa lang ka ehemplo sa usa ka kompanya nga nakahimo og maayong trabaho niining bahina.
Ang sayop nga akong nahimo wala makaapekto sa function sama sa aesthetics, ug dili kini ang pangunang problema, buot ipasabot, dili kini angay para sa usa ka single solderless breadboard.
Sa dihang nahunahunaan nako nga ipaambit ang disenyo sa bisan kinsa, wala dayon ko matagbaw sa mga eskematiko nga simbolo sa CPLD ug sa pinout sa 40-pin connector, nga mao ang kinatibuk-ang footprint niini. Mikuha kog 40-pin double-row connector symbol ug gi-adjust kini sa 1-pulgada nga footprint, apan ang mga numero sa pin dili 1, 2, 3, 4... kondili ginumerohan og 1 sa kilid sama sa DIP package 3, 5, 7...sama ra sa ribbon cable connectors. Busa, dili kini usa ka intuitive footprint para mahibal-an kung unsaon pagkonektar sa module ug pag-troubleshoot.
Susama, ang mga pag-assign sa pin sa CPLD medyo makalibog, ug migamit ko og set sa mga utilities nga nagsalig sa Boundary Scan Description Language (BSDL) aron makahimo og mga simbolo. Kadaghanan sa mga dagkong vendor adunay mga BSDL file nga magamit para sa ilang mainstream components, nga nagtugot kanimo sa (semi-)awtomatikong paghimo og mga simbolo ug mga pakete. Sama sa bisan unsang automation, kinahanglan kini nga makita isip usa ka himan ug mahimong magkinahanglan og dugang nga pagmasahe para sa labing maayo nga mga resulta. Sa kini nga kaso, gipasagdan nako kini nga ilista ang mga pin sa alpabetikong pagkasunod-sunod, nga halos random kung gisubay ang mga pin sa board. Masulti ra nako nga nabalaka kaayo ko niadtong adlawa.
Mobayad ka para ani nga mga shortcut usahay samtang nagbiyahe. Kung usbon nako kini nga module, akong tinoon ug hatagan kini og pin placement nga mohaom sa parte mismo, aron ang pagkahibalo asa ibutang ang imong oscilloscope probe sayon ra sama sa pagtan-aw sa schematic symbol.
Kon mogamit og mga circuit board, adunay uban pang mga kalamboan nga kasagaran para sa katahom o mapuslanon. Ang pin 1 indicator kinahanglan nga mas komon sa daghang mga pakete, ug mas gusto nako kanunay ang usa ka yano nga ground point aron ikonektar ang oscilloscope ground o VOM lead. Mahimo nakong idugang kini pinaagi sa pagdugang og two-pin connector aron ang power ug ground mahimong direktang magamit sa board imbes nga i-clamp sa mga pin sa ubos.
Sa dili pa nako usbon ang circuit board, gusto nakong masiguro nga kini mogana sa husto bisan pa sa mga isyu sa pisikal ug estetika. Human nako ma-on ug makumpirma nga ang oscillator nagtrabaho sa husto, akong gisaksak ang programmer. Bisan kung ang 3.3v nga bersyon mas bag-o kaysa sa programming software, nakita niini ang CPLD ug gipakita kini isip usa ka "wala mailhi" nga aparato.
Sunod, naghimo kog counter sa Quartus ug nag-assign og mga pin number. Ang paspas nga pag-compile ug pag-download ug ang counter function nga makita sa oscilloscope nagpamatuod nga ang disenyo mahimo.
Ang dali nga pagsulay sa sirkito sa Verilog yano ra kaayo. Ang code gilista sa ubos. Mahimo kang mag-download og ZIP file nga adunay sulud nga eskematiko ug Verilog test circuit isip usa ka proyekto sa Quartus II (nanginahanglan og bersyon 9.1).
Sama sa akong nahisgotan, mohimo kog ikaduhang rebisyon sa circuit board aron mas mahatagan og pagtagad ang mga detalye nga gikinahanglan sa pagpaambit sa disenyo o paghimo og bisan unsang gidaghanon sa mga troubleshooting. Tungod kay kinahanglan nakong itakda ang gilapdon sa ubos nga konektor ngadto sa 0.9 ka pulgada o mas ubos pa, mahimo nako kining ipadayon sa pagtakda niini ngadto sa 0.6 ka pulgada, nga usa ka standard nga "lapad" nga DIP package. Ang pagbuhat niini nagpasabot sa pagtugot sa mga pin sa ubos nga mogawas gikan sa CPLD socket footprint. Dili nako kini buhaton sa usa ka sitwasyon sa produksiyon tungod kay kini gi-assemble pinaagi sa kamot niadtong panahona, apan usa sa mga tumong mao ang paghimo og hand-soldering kit. Ang kompromiso sa hand-soldering mao nga ang oscillator kinahanglan nga naa sa usa ka SMD surface mount housing, ang through-hole nga bersyon dako kaayo ug kasagaran dili mosuporta sa voltage range nga akong gusto.
Posible ba nga gamiton kini nga mga module sa paghimo og kompleto ug yano nga kompyuter? Sa akong hunahuna kinahanglan nako nga dugangan ang memorya.
Lol...oo, nagdepende kana sa klase sa kompyuter. Apan, ang "tinuod" nga mga microcontroller/microcomputer apektado sa "pin bonding" sa module, nga nagpasabot nga dili ka makakuha og igong terminolohiya gikan sa module aron makahimo og bisan unsa nga mapuslanon kaayo.
Naghimo kog kompletong NTSC camera timing ug mode controller nga may gidak-on nga 64, busa dili na kinahanglan og processor.
Ang Structural Verilog ug HDL nga gigamit sa librong Nand to Tetris halos parehas ra.
Ngano nga ang mga piyesa through-hole? Sayon ra ang pag-welding sa 0805! Karon na ang panahon para sa matag tinker nga makat-on niini nga kahanas.
Kon akong ipatong ang ibabaw nga socket sa mga pin nga gi-solder gikan sa ubos, nan magamit nako ang "6 ka center (nga nagsundog sa 40-pin chip) o diagonal, ug uban pa. Kini higpit nga mano-mano nga pagsolder sa mga component para sa pagsolder sa ubos nga mga leads Ang ibabaw nga socket sa luyo sa mga tiil.
Apan lisod para sa mga bag-o pa lang mo-solder niini gikan sa ubos. Kon mag-solder ko og mga header para sa PCB sa breadboard (kining mga barato nga SMD adapter boards nga magamit nimo sa eBay magamit para sa prototyping), akong isulod ang mga header sa breadboard, dayon ibutang ang PCB niini, ug dayon dali ra nako kining ma-solder. Haom kaayo kini para sa mga breadboard. Kon kinahanglan nimo kining i-solder gikan sa ubos, mas lisod pa gyud kini.
Kon ang CPLD naa sa tunga (mas sayon i-wire), mahimo kining i-install nga pahilis nga dili magsapaw-sapaw, adunay 4 ka laray, o ang CPLD mahimong naa sa usa ka kilid:
Salamat sa tip nga isulod ang connector sa breadboard sa dili pa magsolder. Medyo dili lig-on ang akoa.
Kumusta man ang mga DIP format breadboard pin sa usa ka tumoy ug ang "dongle" nga tipo sa chip socket mismo sa pikas tumoy? Mahimong ibitay ang chip sa tumoy sa breadboard. Hugot ang routing.
|####### ********************** |. Oo, nakahukom ko nga gamiton ang "libre" nga bersyon sa Altera, sama sa Xilinx ug Lattice nga adunay "libre" nga mga bersyon. Kinahanglan nakong tapuson ang siklo uban ni Al Williams aron masabtan kung unsa ang gisuportahan sa tanan nga bukas nga suporta, nga kinahanglan maglakip sa mga piho nga hiyas sa serye sa aparato. Bisan pa niana, daghan na akog nahimo sa libre nga bersyon.
Oo, imong gipakita nga ang CPLD nagsapaw sa mga pin sa akong pagtuo. Kon sundon nako kini sa saktong paagi, kini mahimong morag rev 2. Kon magdisenyo alang sa (mass) production, kanunay kong alerdyik sa lakang sa "hand solder assembly" tungod kay kini nagsapaw (sa tinuod ang mga solder pin sa non-component side). (Usa na kini ka hand-soldered component) apan kini usa lang ka gamay nga kit, dili usa ka production-oriented nga disenyo. Naa lang koy pipila ka mga batasan nga lisod tangtangon sa akong edad. 
Sa akong hunahuna ang usa ka T-shaped circuit board nga adunay CPLD ug passive components nga adunay lapad nga T-shaped nga bahin mapuslanon kaayo kung ibitay sa ngilit sa breadboard. Parehas sa Adafruit RasPi T-Cobbler (http://www.adafruit.com/products/2028). Kini makahimo sa kadaghanan sa breadboard nga magamit.
Ikasubo, ang paghunong maglimite pag-ayo sa paggamit niini sa mga side project, sama sa tanan nga mga function generator nga gibase sa XR2206 ug ICL8038.
Makapainteres nga ideya. Ganahan ko ani nga duha ka chips. Dili karaan ang CPLD, mas barato lang ni nga paagi sa pagpalit ani sa 3.3v.
Kabahin sa imong "binuang"... wala gyud ka naghimo og bag-ong layout para ibutang kini sa breadboard. Ibutang lang una ang alambre sa breadboard, ug dayon ibutang ang cpld sa alambre. O, kon mahimo nimong tangtangon ang power ug ground strips gikan sa usa niini, gamita ang duha ka breadboard.
Mahitungod sa Altium ug Eagle. Nahunahunaan na ba nimo ang KiCad? Wala kini'y mga limitasyon nga mas gusto nimo ang Altium kaysa Eagle, ug pinaagi sa default makamugna og mga DRC error para sa tanang wala konektado nga mga pin. Kung gusto gyud nimo nga ablihan ang usa ka pin, kinahanglan nimo kini isulti. (Tingali para lang sa input, dili para sa output, ug wala pa kini masusi). Laing maayo nga bahin mao nga dali ra kaayo kini makat-unan. Usa lang ka hapon, ug ang maayo kaayo nga pasiuna nga manwal nakapasugod nako.
Mas gusto nako ang (mas dako nga parte) nga smd nga naa sa ibabaw sa through hole. Mas sayon ni gamiton. Dili kinahanglan nga i-turn ang pcb permi. (Naa gyuy mga sayop nga nahimo tungod sa mirroring...). Ug dili kinahanglan nga putlon ang lead sa resistor. Kung mag-share og design, daghang packages ang pwede ibutang sa PCB o sa usa ka parte. SMD resistor TH. (Mas komplikado gyud ni nga layout).
Gigamit nako ang "KiCad Getting Started" sa pdf format. Ang daan nga bersyon nga akong gigamit kay 29 ka panid, ug ang pinakabag-o nga bersyon kay 52 ka panid. Makita nimo kini sa ubang mga tutorial (lakip ang mga link sa video): http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Nahibal-an ko nga si [Chris Gemmell] gikan sa Hackaday ug The Amp Hour naghimo og serye bahin sa Kicad http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Basin makatabang ang Kicad, tan-awon nato unsay mahitabo sa Rev 2. Salamat sa imong mga sugyot. Maayo para sa DRC (ERC) ang mga unconnected input, ug para sa mga connector ug uban pang butang nga makapahumok niini o IO, kadaghanan sa mga CAD disconnect messages kasagaran malikayan.
Padagana ang usa ka dali nga pagsulay ug ilabay ang konektor sa usa ka walay sulod nga lamesa, padagana ang mga anotasyon ug DRC. Naghatag kini kanako og mga sayop sa drc para sa matag pin. Bisan pa, ang pagmarka sa nahibal-an nga wala’y koneksyon nga mga pin yano ra kaayo.
Gibutang sa passive. Kinahanglan kong mangita (Edit Component -> Edit gamit ang Library Editor. Ang library editor moabli ug mo-load sa imong component sa laing bintana, mahimo nimong susihon o usbon ang bisan unsang bahin sa component. Ang giusab nga component mahimong ma-save o ma-update sa Imong schematic. Kini naghimo nga sayon kaayo ang pag-ilis sa mga component. Wala koy pakialam bahin sa librarya. Pananglitan, kung mogamit ka og cpld, gusto nimong i-assign ang mga makahuluganon nga ngalan sa mga pin. Mas importante, adunay maayong interface aron magdisenyo sa Imong kaugalingong mga component.
Sa ERC sa KiCad, ang "unconnected" nga mga pin lahi nga klase sa pin gikan sa "passive pins", ug ang tanang "unconnected" nga mga pin makamugna og mga sayop. Ang paagi sa pagtrabaho sa ERC dali nga ma-adjust sa imong kaugalingong mga gusto: Tools -> Electrical Rules Checker -> Options.
Oras sa pag-post: Nob-18-2021