Apparat loġiku programmabbli kumpless (CPLD) huwa biċċa ħardwer essenzjali fir-repertorju tiegħek. Kif jissuġġerixxi l-isem, tista' tipprogramma dawn iċ-ċipep biex jipprovdu l-funzjonijiet loġiċi li għandek bżonn. Dan jista' jkun qed jissostitwixxi ċipep skaduti, jew sempliċement mod kif titgħallem u tipprova teknoloġiji differenti. X'hemm mod aħjar milli tuża CPLD u tipprovah?
Ħloqt modulu CPLD sabiex inkun nista' nqabbdu ma' ħafna affarijiet, inklużi breadboards mingħajr solder, imma żbaljajt. Jidher li l-ispazju disponibbli għall-plug-in fuq il-breadboard mingħajr solder huwa ta' 1.1 pulzieri. Għamilt il-footprint wiesa' pulzier, u ma ħallejt l-ebda spazju għal ringiela ta' wajers fuq iż-żewġ naħat. Uh.
Imma ħa nerġa' lura u nuri aktar dwar x'qed nagħmel, irrid nagħmel loġika programmabbli li tista' tinbena bħala kit, tista' tiġi ssaldjata faċilment id-dar, tista' tiġi pprogrammata f'ċirkwit, u tista' taħdem fi 3.3 jew 5 volt.
Sabiex nirrealizza kit faċli biex issaldja, użajt komponent CPLD antik, li huwa disponibbli wkoll f'verżjonijiet ta' 3.3v u 5v, u se jżomm il-programmazzjoni tiegħu irrispettivament mill-provvista tal-enerġija. Il-loġika nnifisha hija CPLD IC mis-serje Altera Max, disponibbli f'żewġ verżjonijiet, adattati għal circuit boards bi 32 jew 64 makroċellula. Il-makroċelli huma l-blokki bażiċi tal-bini loġiċi li huma programmati bl-użu ta' "termini" loġiċi u mbagħad interkonnessi ma' makroċelli oħra permezz ta' interkonnessjonijiet programmabbli.
Meta tħares lejn l-iskema, tista' tara li m'għandhiex ħafna kontenut: bażikament is-CPLD, iċ-ċirkwit tal-ipprogrammar fiċ-ċirkwit u l-oxxillatur li jmexxi l-loġika tas-CPLD.
Din il-parti tissejjaħ EPM7032 u EPM7064, bl-użu ta' trasportatur taċ-ċippa taċ-ċomb tal-plastik b'44 pin (PLCC), xi kultant imsejjaħ J lead minħabba l-għamla J tal-lead. Dan il-pakkett jista' jiddaħħal f'sokit through-hole jew jiġi ssaldjat direttament mal-PCB.
Fih oxxillatur abbord, sabiex is-CPLD jista' jwettaq operazzjonijiet b'mod stateful u joħloq counters veloċi waħdu mingħajr il-ħtieġa ta' arloġġ estern. Jekk ikun hemm arloġġ estern disponibbli, l-arloġġ ta' veloċità għolja fuq il-modulu jista' jintuża biex joħloq avveniment ta' arloġġ fuq kull tarf li jogħla jew jinżel tal-arloġġ estern, u xorta jsegwi l-linji gwida tas-CPLD/FPGA, jiġifieri, verament għandek tuża n-netwerk intern tal-arloġġ globali minflok "Asinkronu" li jsuq l-input tal-arloġġ. Il-vultaġġ nominali tal-provvista tal-enerġija ta' dan l-oxxillatur huwa bejn 1.8 u 5.5 volt.
Jekk tara l-filmat, se tara li niddiskuti l-preferenza personali tiegħi dwar kif nittratta l-pin "INH" fuq l-oxxillatur; fi kliem sempliċi, wara li nivverifika li l-iskeda tal-ispeċifikazzjoni hija legali, għandi t-tendenza li nħalliha f'wiċċ l-ilma.
Meta kont qed nittratta funzjonijiet bħal dawn, ir-raġunijiet li ġewni f'moħħi kienu jinkludu n-nuqqas ta' simpatija tiegħi li nqabbad il-pinnijiet tad-dħul direttament mal-power rails (jekk possibbli). Jiġifieri, nippreferi nuża reżisturi f'serje biex nillimita l-kurrent waqt it-tranżizzjonijiet, anke jekk m'għandux ikun meħtieġ.
Matul is-snin, rajt xi problemi fil-produzzjoni (lottijiet kbar), u kultant affarijiet bħaċ-ċiklu tal-enerġija kienu jippermettu li l-pins imqabbda direttament mal-power rail ikollhom vultaġġ ogħla miċ-ċippa nnifisha, li huwa ħażin. Fl-aħħarnett, qabbad il-pin mal-power rail permezz ta' reżistor (kemm jekk enerġija kif ukoll art), u n-nies jistgħu jibdlu fehmthom u jużaw il-pin aktar tard. Dan huwa speċjalment minnu fl-esperjenza tiegħi ma' bibien mhux użati, probabbilment taf li dawn il-bibien qatt m'għandhom jitħallew f'wiċċ l-ilma jew mhux imqabbda. Bl-użu ta' reżistor pull-up, tista' tqabbad is-sinjal u tuża l-gate mingħajr ma taqta' traċċi tar-ram.
Il-konnettur ta' 10 pinnijiet u ftit reżisturi jiffurmaw iċ-ċirkwit tal-ipprogrammar. Jekk ir-reżisturi kollha huma reżisturi pull-up, kont nuża netwerk ta' reżisturi, iżda sfortunatament, wieħed minnhom huwa ertjat.
Biex tipprogramma CPLD indipendenti bħal dan, huwa meħtieġ programmatur dedikat. Dan huwa faċli għalija li ngħidu, għax ġeneralment ikolli ftit mimdudin ħdejja, imma jekk ma jkollokx wieħed, mhux se jkun wisq ta’ wġigħ li tidħol fil-logħba. L-“Altera USB Blaster” approvat jinbiegħ għal $50 u jista’ jinxtara minn Digikey u postijiet oħra. Għandi diversi kloni minn Ebay, wieħed minnhom huwa klonu li jappoġġja Altera, Xilinx u Lattice fl-istess ħin. Hemm proġett u kodiċi fuq l-Internet li jistgħu jintużaw biex tagħmel il-klonu tiegħek stess, se niżżlu fil-lista tiegħi ta’ vidjows possibbli għall-proġett li tagħmel kloni tal-programmaturi. Se nuri wkoll disinn ta’ tarka li fih il-motherboard, Arduino, PIC, eċċ. jistgħu jiġu pprogrammati.
Is-softwer meħtieġ biex tiġi kkompilata u pprogrammata s-CPLD huwa disponibbli b'xejn minn Altera, iżda din il-parti l-qadima teħtieġ il-verżjoni l-qadima 9.1. L-aħbar it-tajba hija li kienet il-verżjoni l-qadima favorita tiegħi. Kellha analizzatur tal-ħin intuwittiv, iżda tneħħa f'verżjoni aktar tard.
Il-PCB huwa disinn sempliċi b'żewġ naħat, sakemm il-bord taċ-ċirkwit ikun tajjeb għalih, għandi t-tendenza li nuża r-ram għall-ertjar u xi kultant għall-provvista tal-enerġija. Kultant it-tferrigħ isir tant imkisser li jista' fil-fatt jikkawża problemi jew riżultati finali mhux tajbin, għalhekk it-tferrigħ tar-ram huwa għodda, iżda jeħtieġ li jiġi mmaniġġjat.
Illum, ħafna (jekk mhux il-biċċa l-kbira) mill-pakketti tas-softwer CAD fihom veduti 3D tal-prodott finali, għalkemm l-eżattezza tal-immaġini hija preċiża daqs il-mudelli 3D użati biex jirrappreżentaw il-partijiet. Hawnhekk tista' tara fejn għażilt il-mudell 3D għas-sokit ta' 44-pin, il-konnettur tal-ipprogrammar, u l-oxxillatur. Hawn huma xi pakketti 3D li nħobb nuża:
Ħafna kumpaniji għandhom ukoll mudelli 3D tal-komponenti tagħhom. Molex hija biss eżempju wieħed ta’ kumpanija li għamlet xogħol tajjeb f’dan il-qasam.
L-iżball li għamilt ma jaffettwax il-funzjoni bħall-estetika, u mhijiex il-problema ewlenija, jiġifieri, mhijiex adattata għal breadboard waħda mingħajr solder.
Malli ħsibt li nista' naqsam id-disinn ma' xi ħadd, immedjatament ma bqajtx sodisfatt bis-simboli skematiċi tas-CPLD u l-pinout tal-konnettur ta' 40-pin, li huwa l-footprint ġenerali tiegħu. Ħadt simbolu ta' konnettur b'ringiela doppja ta' 40-pin u aġġustajtu għal footprint ta' pulzier, iżda n-numri tal-pin mhumiex 1, 2, 3, 4... iżda huma nnumerati 1 fuq il-ġenb bħal pakkett DIP 3, 5, 7... bħal konnetturi tal-kejbil ribbon. Għalhekk, huwa footprint mhux intuwittiv biex jiġi ddeterminat kif tikkonnettja mal-modulu u s-soluzzjoni tal-problemi.
Bl-istess mod, l-assenjazzjonijiet tal-pinnijiet tas-CPLD huma daqsxejn konfużi, u jien użajt sett ta' utilitajiet li jiddependu fuq Boundary Scan Description Language (BSDL) biex joħolqu simboli. Il-biċċa l-kbira tal-bejjiegħa ewlenin għandhom fajls BSDL disponibbli għall-komponenti ewlenin tagħhom, li jippermettulek toħloq simboli u pakketti (semi-)awtomatikament. Bħal kull awtomazzjoni, jeħtieġ li titqies bħala għodda u tista' teħtieġ aktar aġġustamenti għall-aħjar riżultati. F'dan il-każ, ħallejtha telenka l-pinnijiet f'ordni alfabetika, li hija kważi każwali meta jiġu traċċati l-pinnijiet fuq il-bord. Nista' ngħid biss li kont anzjuż ħafna dakinhar.
Tħallas għal dawn ix-shortcuts xi darba fit-triq. Meta mmur nimmodifika dan il-modulu, se niddetermina u nagħtih pożizzjonament tal-pin li jaqbel mal-parti nnifisha, sabiex tkun taf fejn tpoġġi s-sonda tal-oxxilloskopju tiegħek tkun faċli daqs li tħares lejn is-simbolu skematiku.
Meta jintużaw circuit boards, hemm titjib ieħor li huwa prinċipalment estetiku jew utli. L-indikatur tal-pin 1 jeħtieġ li jkun aktar komuni f'diversi pakketti, u dejjem nippreferi punt sempliċi tal-ert biex nikkonnettja l-ert tal-oxxilloskopju jew il-wajer VOM. Nista' nżid dan billi nżid konnettur b'żewġ pinnijiet sabiex l-enerġija u l-ert ikunu jistgħu jiġu applikati direttament mal-bord minflok ma jiġu mwaħħla mal-pinnijiet tal-qiegħ.
Qabel ma nimmodifika l-bord taċ-ċirkwit, irrid niżgura ruħi li jaħdem sew taħt kwistjonijiet fiżiċi u estetiċi. Wara li xgħelt u kkonfermajt li l-oxxillatur qed jaħdem sew, daħħalt il-programmer. Għalkemm il-verżjoni ta' 3.3v hija aktar ġdida mis-softwer tal-ipprogrammar, dan skopra s-CPLD u wrieh bħala apparat "mhux magħruf".
Imbagħad, ħloqt counter f'Quartus u assenjajt numri tal-pin. Il-kumpilazzjoni u t-tniżżil veloċi u l-funzjoni tal-counter li tidher mill-oxxilloskopju jivverifikaw li d-disinn huwa fattibbli.
Iċ-ċirkwit tat-test rapidu f'Verilog huwa sempliċi ħafna. Il-kodiċi huwa elenkat hawn taħt. Tista' tniżżel fajl ZIP li fih l-iskema u ċ-ċirkwit tat-test ta' Verilog bħala proġett Quartus II (jirrikjedi l-verżjoni 9.1).
Kif semmejt, se nagħmel it-tieni reviżjoni tal-bord taċ-ċirkwit biex nagħti aktar attenzjoni lid-dettalji meħtieġa meta naqsam id-disinn jew meta nagħmel xi għadd ta' soluzzjonijiet għall-problemi. Peress li għandi bżonn nissettja l-wisa' tal-konnettur tal-qiegħ għal 0.9 pulzieri jew inqas, nista' nkompli nissettjah għal 0.6 pulzieri, li huwa pakkett DIP "wiesa'" standard. Dan ifisser li nħalli l-pinnijiet tal-qiegħ joħorġu 'l barra mill-footprint tas-sokit CPLD. Ma nagħmilx dan f'sitwazzjoni ta' produzzjoni għax dak iż-żmien kien immuntat bl-idejn, iżda wieħed mill-għanijiet kien li nagħmel kit tal-issaldjar bl-idejn. Il-kompromess tal-issaldjar bl-idejn huwa li l-oxxillatur jeħtieġ li jkun f'kaxxa tal-immuntar tal-wiċċ SMD, il-verżjoni through-hole hija kbira ħafna u ġeneralment ma tappoġġjax il-firxa tal-vultaġġ li rrid.
Huwa possibbli li nuża dawn il-moduli biex nibni kompjuter sempliċi komplut? Naħseb li għandi bżonn inżid il-memorja.
Lol...iva, jiddependi fuq x'tip ta' kompjuter. Madankollu, il-mikrokontrolluri/mikrokompjuters "reali" huma affettwati mill-"pin bonding" tal-modulu, li jfisser li ma tistax tikseb biżżejjed terminoloġija mill-modulu biex tagħmel xi ħaġa utli wisq.
Għamilt kontrollur sħiħ tal-ħin u l-modalità tal-kamera NTSC b'daqs ta' 64, għalhekk mhu meħtieġ l-ebda proċessur.
Il-Verilog Strutturali u l-HDL użati fil-ktieb Nand to Tetris huma bejn wieħed u ieħor l-istess.
Għaliex il-partijiet huma through-hole? L-iwweldjar 0805 huwa faċli! Issa huwa l-waqt li kull min jaħdem fit-teknoloġija jitgħallem din il-ħila.
Jekk nagħmel is-sokit ta' fuq jikkoinċidi mal-labar issaldjati minn isfel, allura nista' nuża "6 ċentri" (jissimula ċippa ta' 40-pin) jew djagonali, eċċ. Dan se jkun komponenti tal-issaldjar strettament manwali għall-issaldjar tal-wajers ta' isfel. Is-sokit ta' fuq wara s-saqajn.
Iżda huwa diffiċli għal dawk li jibdew biex issalduh minn isfel. Meta nsalludi headers għall-PCB tal-breadboard (dawn il-bordijiet tal-adapter SMD irħas li tista' tuża fuq eBay jistgħu jintużaw għall-prototipar), indaħħal il-headers fil-breadboard, imbagħad inpoġġi l-PCB fuqu, u mbagħad nista' nsalludi faċilment. Huwa adattat ħafna għall-breadboards. Jekk teħtieġ issaldih minn isfel, huwa saħansitra aktar diffiċli.
Jekk is-CPLD ikun fin-nofs (jista' jkun aktar faċli biex jitqabbad), jista' jiġi installat djagonalment mingħajr ma jikkoinċidi, hemm 4 ringieli, jew is-CPLD jista' jkun fuq naħa waħda:
Grazzi għas-suġġeriment li ddaħħal il-konnettur fil-breadboard qabel ma ssaldjah. Tiegħi huwa daqsxejn instabbli.
Xi ngħidu dwar il-pinnijiet tal-breadboard fil-format DIP fuq tarf wieħed u t-tip "dongle" tas-sokit taċ-ċippa nnifsu fuq in-naħa l-oħra? Iċ-ċippa tista' tiddendel mat-tarf tal-breadboard. Ir-rottaġġ se jkun issikkat sew.
|####### ******************** |. Iva, iddeċidejt li nuża l-verżjoni "bla ħlas" ta' Altera, l-istess bħalma Xilinx u Lattice għandhom verżjonijiet "bla ħlas". Irrid intemm iċ-ċiklu ma' Al Williams biex nifhem x'jappoġġja l-appoġġ miftuħ kollu, li jrid jinkludi l-attributi speċifiċi tas-serje tal-apparati. Madankollu, għamilt ħafna bil-verżjoni bla ħlas.
Iva, qed turi li s-CPLD jikkoinċidi mal-pins, nemmen. Jekk insegwih b'mod korrett, dan jista' jidher bħar-rev 2. Meta niddisinja għall-produzzjoni (tal-massa), dejjem inkun allerġiku għall-pass tal-"assemblaġġ tal-issaldjar bl-idejn" għax jikkoinċidu (fil-fatt il-pins tal-issaldjar fuq in-naħa mhux tal-komponent). ) Huwa diġà komponent issaldjat bl-idejn) iżda dan huwa biss kit żgħir, mhux disinn orjentat lejn il-produzzjoni. Għandi biss xi drawwiet li huma diffiċli biex neħles minnhom fl-età tiegħi. 
Naħseb li circuit board forma ta' T b'CPLD u komponenti passivi b'parti wiesgħa forma ta' T se tkun utli ħafna meta mdendla mat-tarf tal-breadboard. Xi ħaġa simili għal Adafruit RasPi T-Cobbler (http://www.adafruit.com/products/2028). Dan jagħmel il-biċċa l-kbira taż-żona tal-breadboard disponibbli.
Sfortunatament, it-twaqqif se jillimita ħafna l-użu tiegħu fi proġetti sekondarji, bħal dawk il-ġeneraturi tal-funzjonijiet kollha bbażati fuq XR2206 u ICL8038.
Idea interessanti. Dawn iż-żewġ ċipep jogħġbuni. Is-CPLD mhuwiex antikwat, huwa biss mod irħas kif tixtrih bi 3.3v.
Dwar in-"nonsens" tiegħek... tassew ma għamiltx tqassim ġdid biex tpoġġih fuq il-breadboard. Poġġi biss il-wajer fuq il-breadboard l-ewwel, u mbagħad poġġi s-cpld fuq il-wajer. Jew, jekk tista' tneħħi l-istrixxi tal-enerġija u tal-art minn waħda minnhom, uża żewġ breadboards.
Dwar Altium u Eagle. Ikkunsidrajt KiCad? M'għandux xi limitazzjonijiet li jwassluk biex tippreferi Altium fuq Eagle, u awtomatikament jiġġenera żbalji DRC għall-pins kollha mhux konnessi. Jekk verament trid tiftaħ pin, trid tgħidlu. (Forsi biss għall-input, mhux għall-output, u għadu ma ġiex iċċekkjat). Karatteristika oħra tajba hija li huwa faċli ħafna biex titgħallmu. Ħadt biss wara nofsinhar, u l-manwal introduttorju eċċellenti tani bidu.
Nippreferi l-smd (il-parti l-kbira) 'il fuq mit-toqba li tgħaddi. Huma aktar faċli biex tużahom. M'għandekx għalfejn iddawwar il-pcb il-ħin kollu. (Saru xi żbalji stupidi minħabba l-mirroring...). U m'għandekx għalfejn taqta' l-wajer tar-reżistur. Meta taqsam disinn, pakketti multipli jistgħu jitqiegħdu b'mod konvenjenti fuq PCB jew parti waħda. Reżistur SMD TH. (Dan jagħmel il-layout daqsxejn aktar ikkumplikat).
Jiena użajt "KiCad Getting Started" fil-format pdf. Il-verżjoni l-qadima li użajt għandha 29 paġna, u l-aħħar verżjoni għandha 52 paġna. Tista' ssibha f'tutorials oħra (inklużi links tal-vidjow): http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Naf li [Chris Gemmell] minn Hackaday u The Amp Hour għamel serje dwar Kicad http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Kicad jista' jkun utli, ħa nara x'jiġri fir-Rev 2. Grazzi għas-suġġerimenti tiegħek. Inputs mhux konnessi huma ħaġa tajba għad-DRC (ERC), u għal konnetturi u affarijiet oħra li jżommuhom rotob jew IO, il-biċċa l-kbira tal-messaġġi ta' skonnessjoni tas-CAD ġeneralment jistgħu jiġu evitati.
Agħmel test malajr u poġġi l-konnettur f'tabella vojta, agħmel annotazzjonijiet u DRC. Tani żbalji drc għal kull pin. Madankollu, l-immarkar ta' pins mhux konnessi magħrufa huwa sempliċi ħafna.
Issettjat għal passiv. Irrid infittex (Editja l-Komponent -> Editja bl-Editur tal-Librerija. L-editur tal-librerija jiftaħ u jgħabbi l-komponent tiegħek f'tieqa separata, tista' tiċċekkja jew tibdel kwalunkwe parti tal-komponent. Il-komponent mibdul jista' jiġi ssejvjat jew aġġornat fl-iskema tiegħek. Dan jagħmilha faċli ħafna li tbiddel il-komponenti. Ma tantx jimpurtani mill-librerija. Pereżempju, jekk tuża cpld, trid tassenja ismijiet sinifikanti lill-pins. Aktar importanti minn hekk, hemm interface tajba biex tiddisinja l-komponenti tiegħek stess.
Fl-ERC ta' KiCad, il-pinnijiet "mhux konnessi" huma tip differenti ta' pinn mill-"pinnijiet passivi", u l-pinnijiet "mhux konnessi" kollha se jiġġeneraw żbalji. Il-mod kif jaħdem l-ERC jista' jiġi aġġustat faċilment skont il-preferenzi tiegħek: Għodod -> Verifikatur tar-Regoli Elettriċi -> Għażliet.
Ħin tal-pubblikazzjoni: 18 ta' Novembru 2021