Logika programagarri konplexuko gailu bat (CPLD) zure errepertorioko hardware pieza ezinbestekoa da. Izenak dioen bezala, txip hauek programatu ditzakezu behar dituzun funtzio logikoak emateko. Honek txip zaharkituak ordezkatzea izan daiteke, edo teknologia desberdinak ikasteko eta probatzeko modu bat besterik ez. Zein modu hoberik ikasteko CPLD erabiltzea eta probatzea baino?
CPLD modulu bat sortu nuen gauza askotan konektatu ahal izateko, soldadurarik gabeko breadboard-etan barne, baina huts egin nuen. Badirudi soldadurarik gabeko breadboard-ean konektatzeko espazioa 1,1 hazbetekoa dela. Oinatza hazbete bateko zabalerakoa egin dut, bi aldeetan kable ilara batentzako lekurik utziz. Um.
Baina atzera egingo dut eta egiten ari naizenari buruz gehiago erakutsiko dizuet, kit gisa eraiki daitekeen, etxean erraz soldatu daitekeen, zirkuitu batean programatu daitekeen eta 3,3 edo 5 voltiotan funtziona dezakeen logika programagarri bat egin nahi dut.
Soldatzeko erraza den kit bat lortzeko, CPLD osagai zahar bat erabili nuen, 3.3v eta 5v-ko bertsioetan ere eskuragarri dagoena, eta bere programazioa mantenduko duena elikatze-iturria edozein dela ere. Logika bera Altera Max serieko CPLD zirkuitu integratu bat da, bi bertsiotan eskuragarri, 32 edo 64 makrozelula dituzten zirkuitu-plaketarako egokia. Makrozelulak oinarrizko eraikuntza-bloke logikoak dira, "termino" logikoak erabiliz programatzen direnak eta gero beste makrozelulekin elkarlotzen direnak interkonexio programagarrien bidez.
Eskema ikusita, ikus dezakezu ez duela edukiera handirik: funtsean CPLD, zirkuitu barruko programazio zirkuitua eta CPLD logika gidatzen duen osziladorea.
Pieza honi EPM7032 eta EPM7064 deitzen zaio, 44 pineko plastikozko txip-eramailea (PLCC) erabiltzen duena, batzuetan J lead deitzen zaio lead-aren J formagatik. Pakete hau zulo-zulo batean sartu daiteke edo zuzenean PCBra soldatu daiteke.
Osziladore bat dauka barnean, beraz, CPLD-ak eragiketak egoera jakin batean egin ditzake eta kontagailu azkarrak sortu ditzake bere kabuz, kanpoko erloju baten beharrik gabe. Kanpoko erloju bat eskuragarri badago, moduluko abiadura handiko erlojua erabil daiteke kanpoko erlojuaren goranzko edo beheranzko ertz bakoitzean erloju gertaera bat sortzeko, eta CPLD/FPGA jarraibideak jarraituz, hau da, barneko erloju sare globala erabili beharko zenuke "Asinkronoak" erloju sarrera gidatzen duenaren ordez. Osziladore honen elikatze tentsio nominala 1,8 eta 5,5 voltio artekoa da.
Bideoa ikusten baduzu, ikusiko duzu osziladorearen "INH" pinari nola aurre egin behar diodan nire lehentasun pertsonala azaltzen dudala; laburbilduz, espezifikazio-orria legala dela egiaztatu ondoren, flotatzen uzten dut.
Funtzio horiekin ari nintzela, burura etorri zitzaizkidan arrazoien artean sarrerako pinak zuzenean elikadura-errailetara konektatzea (ahal bada) ez zitzaidala gustatzen. Hau da, serieko erresistentziak erabiltzea nahiago dut korrontea trantsizioetan mugatzeko, beharrezkoa ez izan arren.
Urteetan zehar, arazo batzuk ikusi ditut ekoizpenean (lote handiak), eta noizean behin, potentzia-zikloak bezalako gauzek potentzia-errailera zuzenean konektatutako pinek txipa bera baino tentsio handiagoa izatea ahalbidetzen dute, eta hori txarra da. Azkenik, konektatu pin-a potentzia-errailera erresistentzia baten bidez (potentzia edo lurra izan), eta jendeak iritziz aldatu eta pin-a geroago erabili ahal izango du. Hori bereziki egia da erabili gabeko ateekin dudan esperientzian, ziurrenik badakizu ate hauek ez direla inoiz flotatzen edo konektatu gabe utzi behar. Pull-up erresistentzia bat erabiliz, seinalea konektatu eta atea erabil dezakezu kobrezko arrastoak moztu gabe.
10 pineko konektoreak eta erresistentzia batzuek osatzen dute programazio zirkuitua. Erresistentzia guztiak goranzko erresistentziak badira, erresistentzia sare bat erabiliko nuke, baina, tamalez, bat lurrera konektatuta dago.
Halako CPLD independente bat programatzeko, programatzaile dedikatu bat behar da. Niretzat erraza da esatea, normalean batzuk ondoan ditudalako, baina bat ez baduzu, ez da oso mingarria izango jokoan sartzea. "Altera USB Blaster" onartua 50 dolarren truke saltzen da eta Digikey-n eta beste leku batzuetan eros daiteke. Hainbat klon ditut Ebay-n, horietako bat Altera, Xilinx eta Lattice aldi berean onartzen dituen klon bat da. Interneten proiektu eta kode bat dago zure klon propioa egiteko, programatzaile klonak egiteko proiekturako bideo posibleen zerrendan zerrendatuko dut. Gainera, plaka basea, Arduino, PIC eta abar programatu daitezkeen ezkutu diseinu bat erakutsiko dut.
CPLD konpilatu eta programatzeko behar den softwarea doan eskuragarri dago Alteran, baina zati zahar honek 9.1 bertsio zaharra behar du. Berri ona da nire bertsio zahar gogokoena zela. Denbora-analizatzaile intuitibo bat zuen, baina bertsio berri batean kendu zuten.
PCBa bi aldeetako diseinu sinplea da, zirkuitu-plakak egokitzen den bitartean, kobrea erabiltzen dut lurrerako eta batzuetan elikatze-iturrirako. Batzuetan isurketa hain hondatzen da, ezen arazoak edo emaitza txarrak sor ditzakeen, beraz, kobrea isurtzea tresna bat da, baina kudeatu egin behar da.
Gaur egun, CAD software pakete askok (gehienek ez bada) azken produktuaren 3D ikuspegiak dituzte, nahiz eta irudien zehaztasuna piezak irudikatzeko erabilitako 3D modeloen zehaztasuna baino ez den. Hemen ikus dezakezu non aukeratu nuen 44 pineko entxufea, programazio konektorea eta osziladorea egiteko 3D modeloa. Hona hemen erabiltzea gustatzen zaizkidan 3D pakete batzuk:
Enpresa askok ere badituzte beren osagaien 3D ereduak. Molex arlo honetan lan ona egin duen enpresa baten adibide bat besterik ez da.
Egin dudan akatsak ez du estetikaren antzera eragiten funtzioan, eta ez da arazo nagusia, hau da, ez da egokia soldadurarik gabeko breadboard bakar baterako.
Behin diseinua edonorekin partekatu nezakeela pentsatu nuenean, berehala geratu nintzen desados CPLD-aren eskema-sinboloekin eta 40 pineko konektorearen pin-out-arekin, hau da, bere azalera orokorra. 40 pineko konektore bikoitzaren sinbolo bat hartu eta hazbete bateko azalerara egokitu nuen, baina pin-zenbakiak ez dira 1, 2, 3, 4... baizik eta alboan 1 zenbakituta daude, DIP pakete bat bezala 3, 5, 7... zinta-kable konektoreak bezala. Beraz, ez da intuitiboa modulura nola konektatu eta arazoak konpontzeko azalera.
Era berean, CPLD pinen esleipenak nahasgarriak dira, eta Boundary Scan Description Language (BSDL) hizkuntzan oinarritutako utilitate multzo bat erabili nuen ikurrak sortzeko. Saltzaile nagusi gehienek BSDL fitxategiak dituzte eskuragarri beren osagai nagusietarako, eta horrek ikurrak eta paketeak (erdi)automatikoki sortzeko aukera ematen du. Edozein automatizazio bezala, tresna gisa ikusi behar da eta emaitzarik onenak lortzeko aldaketa gehiago behar izan ditzake. Kasu honetan, pinak ordena alfabetikoan zerrendatzen utzi nion, eta hori ia ausazkoa da plakan pinak jarraitzerakoan. Esan dezaket oso urduri nengoela egun hartan.
Bidean zehar lasterbide hauek ordaindu beharko dituzu. Modulu hau aldatzen dudanean, piezarekin bat datorren pin bat zehaztu eta emango diot, osziloskopioaren zunda non jarri jakitea eskemaren sinboloari begirada bat ematea bezain erraza izan dadin.
Zirkuitu-plakak erabiltzean, beste hobekuntza batzuk ere badaude, batez ere estetikoak edo erabilgarriak direnak. 1. pineko adierazlea ohikoagoa izan behar da hainbat paketeetan, eta beti nahiago dut lurrerako puntu sinple bat osziloskopioaren lurrera edo VOM kablea konektatzeko. Hori gehitzeko, bi pineko konektore bat gehituko nuke, energia eta lurrera zuzenean plakari aplikatu ahal izateko, beheko pinetara lotuta egon beharrean.
Zirkuitu-plaka aldatu aurretik, ziurtatu nahi dut behar bezala funtzionatzen duela arazo fisiko eta estetikoei dagokienez. Piztu eta osziladorea behar bezala funtzionatzen duela baieztatu ondoren, programatzailea konektatu nuen. 3.3v-ko bertsioa programazio-softwarea baino berriagoa den arren, CPLD detektatu eta "ezezagun" gailu gisa erakutsi zuen.
Ondoren, Quartus-en kontagailu bat sortu eta pin zenbakiak esleitu nizkion. Konpilazio eta deskargatze azkarrak eta osziloskopioak ikusten duen kontagailu funtzioak diseinua bideragarria dela egiaztatzen dute.
Verilog-en proba zirkuitu azkarra oso erraza da. Kodea behean zerrendatzen da. Quartus II proiektu gisa eskema eta Verilog proba zirkuitua dituen ZIP fitxategi bat deskargatu dezakezu (9.1 bertsioa behar du).
Aipatu bezala, zirkuitu-plakaren bigarren berrikuspen bat egingo dut diseinua partekatzean edo arazoak konpontzerakoan beharrezkoak diren xehetasunei arreta handiagoa eskaintzeko. Beheko konektorearen zabalera 0,9 hazbetekoa edo gutxiagokoa izan behar dudanez, 0,6 hazbetekoa izaten jarrai dezaket, hau da, DIP pakete "zabal" estandarra. Horrek esan nahi du beheko pinak CPLD entxufearen oinarritik irten behar direla. Ez nuke hau egingo ekoizpen egoeran, garai hartan eskuz muntatu baitzen, baina helburuetako bat eskuz soldatzeko kit bat egitea zen. Eskuz soldatzeko konpromisoa da osziladorea SMD gainazaleko muntaketa-karkasa batean egon behar dela, zulo-bertsioa oso handia da eta normalean ez du onartzen nahi dudan tentsio-tartea.
Modulu hauekin ordenagailu sinple bat eraiki al daiteke? Uste dut memoria gehitu behar dudala.
Kar kar... bai, ordenagailu motaren araberakoa da. Hala ere, "benetako" mikrokontrolagailu/mikroordenagailuetan moduluaren "pin loturak" eragiten du, eta horrek esan nahi du ezin duzula terminologia nahikorik lortu modulutik ezer oso erabilgarria egiteko.
64 tamainako NTSC kameraren denbora eta modu kontrolatzaile oso bat egin nuen, beraz, ez da prozesadorerik behar.
Nand to Tetris liburuan erabilitako Verilog estrukturala eta HDL gutxi gorabehera berdinak dira.
Zergatik dira zulo-zabaleko piezak? 0805 soldadura erraza da! Orain da trebetasun hau ikasteko garaia brikolaje-arduradun ororentzat.
Goiko entxufea behetik soldatutako pinekin gainjartzen badut, orduan "6 zentro" (40 pineko txipa simulatuz) edo diagonala erabil dezaket, etab. Beheko kableak soldatzeko osagaiak eskuz egingo dira. Goiko entxufea oinen atzean dago.
Baina hasiberrientzat zaila da behetik soldatzea. Ziklo-plakaren PCBrako konektoreak soldatzen ditudanean (eBay-n erabil ditzakezun SMD egokitzaile-plaka merkeak prototipoak egiteko erabil daitezke), konektoreak ziklo-plakan sartzen ditut, gero PCBa gainean jartzen dut, eta gero erraz soldatu dezaket. Oso egokia da ziklo-plaketarako. Behetik soldatu behar baduzu, are zailagoa da.
CPLD erdian badago (errazagoa izan daiteke kableatzea), diagonalean instala daiteke gainjarri gabe, 4 ilara daude edo CPLD alde batean jar daiteke:
Eskerrik asko konektorea plakan sartzeko aholkuagatik soldadura egin aurretik. Nirea apur bat ezegonkorra da.
Eta zer moduz DIP formatuko protokolo-pinak mutur batean eta txiparen socket-aren "dongle" motakoak beste muturrean? Txipa protokolo-muturrean zintzilikatu daiteke. Bideratzea estua izango da.
|######## ******************** |. Bai, Alteren "doako" bertsioa erabiltzea erabaki dut, Xilinx eta Lattice-k "doako" bertsioak dituzten bezala. Al Williamsekin zikloa amaitu behar dut euskarri ireki guztiak zer onartzen duen ulertzeko, eta horrek gailu-seriearen atributu espezifikoak barne hartu behar ditu. Hori esanda, asko egin dut doako bertsioarekin.
Bai, CPLDak pinekin gainjartzen dela erakusten ari zara, uste dut. Ondo jarraitzen badut, 2. berrikuspenaren antza izan dezake honek. (Masia) ekoizpenerako diseinatzerakoan, beti izaten dut alergia "eskuz soldatzeko muntaketa" urratsarekiko, gainjartzen direlako (egia esan, osagai ez diren aldeko soldadura pinak). ) Eskuz soldatzeko osagaia da dagoeneko) baina hau kit txiki bat besterik ez da, ez ekoizpenera bideratutako diseinua. Ohitura batzuk ditut, nire adinarekin kentzea zaila denak. 
Uste dut CPLD duen T formako zirkuitu-plaka bat eta T formako zati zabal bat duten osagai pasiboak oso erabilgarriak izango direla proba-plakaren ertzean zintzilik dagoenean. Adafruit RasPi T-Cobbler-en antzeko zerbait (http://www.adafruit.com/products/2028). Horrela, proba-plakaren eremu gehiena erabilgarri geratuko da.
Zoritxarrez, etenaldiak asko mugatuko du alboko proiektuetan duen erabilera, XR2206 eta ICL8038-n oinarritutako funtzio-sortzaile guztiekin gertatzen den bezala.
Ideia interesgarria. Bi txip hauek gustatzen zaizkit. CPLD ez dago zaharkituta, 3.3v-tan erosteko modu merkeagoa da besterik gabe.
Zure "txorakeriari" dagokionez... ez duzu diseinu berririk egin proba-oholean jartzeko. Jarri lehenik kablea proba-oholean, eta gero jarri konektorea kablean. Edo, elikadura eta lur-zorroak batetik kendu baditzakezu, erabili bi proba-ohol.
Altium eta Eagle-ri buruz. KiCad kontuan hartu al duzu? Ez du inolako mugarik, beraz, Altium Eagle baino nahiago duzu, eta lehenespenez DRC erroreak sortzen ditu konektatu gabeko pin guztientzat. Benetan pin bat ireki nahi baduzu, esan egin behar diozu. (Agian sarrerarako bakarrik, ez irteerarako, eta oraindik ez da egiaztatu). Beste ezaugarri bikain bat oso erraza dela ikasten da. Arratsalde bat besterik ez zen behar izan, eta sarrerako eskuliburu bikainak hasi ninduen.
SMD (zati handiena) nahiago dut zulo zeharkakoaren gainetik. Errazagoak dira erabiltzeko. Ez duzu PCBa etengabe biratu beharrik. (Ispiluaren ondorioz akats ergela batzuk egin ziren...). Eta ez duzu erresistentziaren beruna moztu beharrik. Diseinu bat partekatzean, hainbat pakete eroso jar daitezke PCB batean edo pieza bakarrean. SMD erresistentzia TH. (Diseinua apur bat konplikatuagoa egiten du).
"KiCad Getting Started" pdf formatuan erabili dut. Erabiltzen nuen bertsio zaharrak 29 orrialde ditu, eta azken bertsioak 52 orrialde. Beste tutorial batzuetan aurki dezakezu (bideo estekak barne): http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Badakit [Chris Gemmellek] Hackaday eta The Amp Hour-ekoek Kicad-i buruzko serie bat egin zuela http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Kicad erabilgarria izan daiteke, ea zer gertatzen den 2. bertsioan. Eskerrik asko zure iradokizunengatik. Sarrera konektatu gabeak gauza ona dira DRCrako (ERC), eta konektoreetarako eta bigun mantentzen dituzten beste gauza batzuetarako edo IOrako, CAD deskonektatze mezu gehienak saihestu daitezke normalean.
Egin proba azkar bat eta jarri konektorea taula huts batean, exekutatu anotazioak eta DRC. DRC erroreak eman dizkit pin bakoitzeko. Hala ere, ezagutzen diren konektatu gabeko pinak markatzea oso erraza da.
Pasiboan ezarrita. Bilatu behar dut (Osagaia editatu -> Liburutegiko editorearekin editatu). Liburutegiko editoreak zure osagaia ireki eta leiho bereizi batean kargatzen du, osagaiaren edozein zati egiaztatu edo alda dezakezu. Aldatutako osagaia zure eskeman gorde edo eguneratu daiteke. Horrek oso erraza egiten du osagaiak aldatzea. Ez zait liburutegia askorik axola. Adibidez, cpld erabiltzen baduzu, izen esanguratsuak esleitu nahi dizkiezu pinei. Garrantzitsuena, interfaze ona dago zure osagaiak diseinatzeko.
KiCad-en ERC-n, "konektatu gabeko" pinak "pin pasibo"etatik desberdina da, eta "konektatu gabeko" pin guztiek erroreak sortuko dituzte. ERC-ren funtzionamendua erraz doi daiteke zure lehentasunetara: Tresnak -> Arau Elektrikoen Egiaztatzailea -> Aukerak.
Argitaratze data: 2021eko azaroaren 18a