’S e pìos bathar-cruaidh riatanach a th’ ann an inneal loidigeach prògramaichte iom-fhillte (CPLD) nad chlàr-chruaidh. Mar a tha an t-ainm ag ràdh, faodaidh tu na sgoltagan seo a phrògramachadh gus na gnìomhan loidigeach a dh’ fheumas tu a thoirt seachad. Dh’ fhaodadh seo a bhith a’ cur nan àite sgoltagan seann-fhasanta, no dìreach dòigh air ionnsachadh agus teicneòlasan eadar-dhealaichte fheuchainn. Dè an dòigh nas fheàrr air ionnsachadh na bhith a’ cleachdadh CPLD agus ga fheuchainn?
Chruthaich mi modúl CPLD gus am b’ urrainn dhomh a phlugadh a-steach do iomadh rud, nam measg bùird-arain gun tàthadh, ach rinn mi mearachd. Tha e coltach gu bheil an t-àite plugaidh a tha ri fhaighinn air a’ bhòrd-arain gun tàthadh 1.1 òirleach. Tha mi air an lorg-coise a dhèanamh 1 òirleach de leud, gun àite fhàgail airson sreath de uèirichean air gach taobh. Uh.
Ach leig dhomh tilleadh air ais agus barrachd a shealltainn mu na tha mi a’ dèanamh, tha mi airson loidsig phrògramaichte a dhèanamh a ghabhas togail mar inneal, a ghabhas tàthadh gu furasta aig an taigh, a ghabhas prògramadh ann an cuairt, agus a dh’ fhaodas obrachadh aig 3.3 no 5 bholt.
Gus pasgan furasta a shàthadh a thoirt gu buil, chleachd mi seann phàirt CPLD, a tha cuideachd ri fhaighinn ann an dreachan 3.3v agus 5v, agus cumaidh e a phrògramadh ge bith dè an solar cumhachd. Is e CPLD IC bhon t-sreath Altera Max an loidsig fhèin, ri fhaighinn ann an dà dhreach, freagarrach airson bùird cuairteachaidh le 32 no 64 macrocells. Is iad na macrocells na blocaichean togail loidsig bunaiteach a tha air am prògramadh a’ cleachdadh “teirmean” loidsig agus an uairsin air an eadar-cheangal ri macrocells eile tro cheanglaichean eadar-cheangailte prògramaichte.
A’ coimhead air an sgeama, chì thu nach eil mòran susbaint ann: gu bunaiteach an CPLD, a’ chuairt prògramaidh sa chuairt agus an oscillator a bhios a’ stiùireadh loidsig CPLD.
Canar EPM7032 agus EPM7064 ris a’ phàirt seo, a’ cleachdadh giùlan sliseagan luaidhe plastaig 44-prìne (PLCC), ris an canar uaireannan luaidhe J air sgàth cumadh J an luaidhe. Faodar am pasgan seo a chuir a-steach do socaid tro-tholl no a thàthadh gu dìreach ris a’ PCB.
Tha oscillator air bòrd ann, gus an urrainn don CPLD obrachaidhean a dhèanamh gu stàiteil agus cunntairean luath a chruthachadh leis fhèin gun fheum air gleoc taobh a-muigh. Ma tha gleoc taobh a-muigh ri fhaighinn, faodar a’ ghleoc àrd-astar air a’ mhodal a chleachdadh gus tachartas gleoc a chruthachadh air gach oir ag èirigh no a’ tuiteam den ghleoc taobh a-muigh, agus fhathast a’ leantainn stiùiridhean CPLD/FPGA, is e sin, bu chòir dhut an lìonra gleoc cruinneil a-staigh a chleachdadh an àite draibhearan “Asynchronous” a’ chuir a-steach gleoc. Tha bholtadh solar cumhachd reataichte an oscillator seo eadar 1.8 agus 5.5 bholt.
Ma choimheadas tu air a’ bhidio, chì thu gu bheil mi a’ bruidhinn air mo roghainn phearsanta a thaobh mar a làimhsicheas mi am prìne “INH” air an oscillator; gu sìmplidh, às deidh dhomh dèanamh cinnteach gu bheil an duilleag-sònrachaidh laghail, bidh mi buailteach leigeil leis seòladh.
Nuair a bha mi a’ dèiligeadh ri gnìomhan mar sin, b’ e na h-adhbharan a thàinig nam inntinn nach robh mi dèidheil air na prìnichean cuir-a-steach a cheangal gu dìreach ris na rèilichean cumhachd (mas urrainn dhomh). ’S e sin, is fheàrr leam resistors sreath a chleachdadh gus an sruth a chuingealachadh rè amannan gluasad, eadhon ged nach bu chòir a bhith feumach air.
Thar nam bliadhnaichean, chunnaic mi cuid de dhuilgheadasan ann an cinneasachadh (baidsean mòra), agus uaireannan bhiodh rudan mar rothaireachd cumhachd a’ leigeil leis na prìnichean a tha ceangailte gu dìreach ris an rèile cumhachd bholtaids nas àirde a bhith aca na a’ chip fhèin, rud a tha dona. Mu dheireadh, ceangail am prìne ris an rèile cumhachd tro resistor (co-dhiù cumhachd no talamh), agus faodaidh daoine an inntinn atharrachadh agus am prìne a chleachdadh nas fhaide air adhart. Tha seo gu sònraichte fìor nam eòlas le dorsan gun chleachdadh, is dòcha gu bheil fios agad nach bu chòir na dorsan sin fhàgail a-riamh fleòdraidh no gun cheangal. Le bhith a’ cleachdadh resistor tarraing-suas, faodaidh tu an comharra a cheangal agus an geata a chleachdadh gun lorgan copair a ghearradh.
Tha an ceanglaiche 10-prìne agus beagan resistors a’ cruthachadh a’ chuairt prògramaidh. Nam biodh na resistors uile nan resistors tarraing-suas, bhithinn a’ cleachdadh lìonra resistor, ach mo thruaighe, tha aon dhiubh ceangailte ri talamh.
Gus CPLD neo-eisimeileach mar sin a phrògramachadh, feumar prògramadair sònraichte. Tha seo furasta dhomh a ràdh, oir mar as trice bidh beagan agam ri mo thaobh, ach mura h-eil fear agad, cha bhith e ro phianail a dhol a-steach don gheama. Bidh an "Altera USB Blaster" ceadaichte a’ reic airson $50 agus faodar a cheannach bho Digikey agus àiteachan eile. Tha grunn chlònaichean agam bho Ebay, agus is e clòn a th’ ann an aon dhiubh a tha a’ toirt taic do Altera, Xilinx agus Lattice aig an aon àm. Tha pròiseact agus còd air an eadar-lìn a ghabhas cleachdadh gus do chlòn fhèin a dhèanamh, cuiridh mi e air mo liosta de bhideothan a dh’ fhaodadh a bhith ann airson a’ phròiseict clònaichean prògramadair a dhèanamh. Seallaidh mi cuideachd dealbhadh sgiath anns am faodar am bòrd-màthair, Arduino, PIC, msaa. a phrògramachadh.
Tha am bathar-bog a dh’fheumar gus an CPLD a chur ri chèile agus a phrògramadh ri fhaighinn an-asgaidh bho Altera, ach feumaidh an seann dreach 9.1 a bhith aig a’ phàirt shean seo. Is e an deagh naidheachd gur e seo an seann dreach as fheàrr leam. Bha anailisiche tìm furasta a chleachdadh ann, ach chaidh a thoirt air falbh ann an dreach nas fhaide air adhart.
Tha dealbhadh sìmplidh dà-thaobhach aig a’ PCB, fhad ‘s a tha am bòrd cuairteachaidh iomchaidh dha, bidh mi buailteach copar a chleachdadh airson talamh agus uaireannan solar cumhachd. Aig amannan bidh an dòrtadh cho briste is gum faodadh e duilgheadasan no toraidhean deireannach mì-shoilleir adhbhrachadh, agus mar sin tha dòrtadh copair na inneal a-rithist, ach feumar a riaghladh.
An-diugh, tha seallaidhean 3D den toradh deireannach ann am mòran (mura h-eil a’ mhòr-chuid) de phasganan bathar-bog CAD, ged nach eil cruinneas nan ìomhaighean ach cho ceart ris na modailean 3D a thathas a’ cleachdadh gus na pàirtean a riochdachadh. An seo chì thu càite an do thagh mi am modail 3D airson an t-socaid 44-prìne, an ceanglaiche prògramaidh, agus an oscillator. Seo cuid de na pacaidean 3D as toil leam a chleachdadh:
Tha modailean 3D de na co-phàirtean aca aig mòran chompanaidhean cuideachd. Chan eil Molex ach aon eisimpleir de chompanaidh a tha air obair mhath a dhèanamh san raon seo.
Chan eil am mearachd a rinn mi a’ toirt buaidh air an obair mar a tha bòidhchead, agus chan e am prìomh dhuilgheadas a th’ ann, is e sin, chan eil e freagarrach airson aon bhòrd-arain gun tàthadh.
Cho luath ‘s a smaoinich mi gum b’ urrainn dhomh an dealbhadh a cho-roinn le duine sam bith, bha mi sa bhad mì-riaraichte le samhlaidhean sgemataigeach an CPLD agus leud prìne a’ cheangail 40-prìne, is e sin a lorg-coise iomlan. Rug mi air samhla ceangail dà-shreath 40-prìne agus dh’atharraich mi e gu lorg-coise 1-òirleach, ach chan e 1, 2, 3, 4 na h-àireamhan prìne... ach tha iad air an àireamhachadh 1 air an taobh mar phacaid DIP 3, 5, 7... dìreach mar cheanglaichean càball ribin. Mar sin, chan eil e na lorg-coise furasta a thuigsinn airson faighinn a-mach ciamar a cheanglas tu ris a’ mhodal agus fuasgladh dhuilgheadasan.
San aon dòigh, tha na sònrachaidhean prìne CPLD beagan troimh-chèile, agus chleachd mi seata de ghoireasan a tha an urra ri Boundary Scan Description Language (BSDL) gus samhlaidhean a chruthachadh. Tha faidhlichean BSDL aig a’ mhòr-chuid de phrìomh luchd-reic airson na prìomh phàirtean aca, a leigeas leat samhlaidhean agus pacaidean a chruthachadh (leth-)fèin-ghluasadach. Coltach ri fèin-ghluasad sam bith, feumar fhaicinn mar inneal agus is dòcha gum feum e barrachd suathadh airson na toraidhean as fheàrr. Anns a’ chùis seo, leig mi leis na prìnichean a liostadh ann an òrdugh na h-aibidil, rud a tha cha mhòr air thuaiream nuair a thathar a’ cumail sùil air na prìnichean air a’ bhòrd. Chan urrainn dhomh a ràdh ach gu robh mi gu math iomagaineach an latha sin.
Pàighidh tu airson nan ath-ghoiridean seo uaireigin air an rathad. Nuair a thèid mi a dh’atharrachadh a’ mhodail seo, dearbhaidh mi agus bheir mi àite dha a tha a’ freagairt ris a’ phàirt fhèin, gus am bi fios agad càite an cuir thu do phrobe oscilloscope cho furasta ri bhith a’ coimhead air an t-samhla sgemataig.
Nuair a bhios tu a’ cleachdadh bhùird chuairteachaidh, tha leasachaidhean eile ann a tha sa mhòr-chuid bòidhcheadach no feumail. Feumaidh comharra prìne 1 a bhith nas cumanta ann an grunn phasganan, agus is fheàrr leam puing talmhainn sìmplidh an-còmhnaidh gus talamh an oscilloscope no an uèir VOM a cheangal. Is dòcha gun cuir mi seo ris le bhith a’ cur ceanglaiche dà-phrìne ris gus an gabh cumhachd agus talamh a chuir gu dìreach ris a’ bhòrd an àite a bhith air an teannachadh ris na prìnichean aig a’ bhonn.
Mus atharraich mi am bòrd cuairteachaidh, tha mi airson dèanamh cinnteach gu bheil e ag obair ceart fo chùisean corporra agus bòidhchead. Às dèidh dhomh a chumhachdachadh air agus dearbhadh gu bheil an oscillator ag obair ceart, chuir mi am prògramadair a-steach. Ged a tha an dreach 3.3v nas ùire na am bathar-bog prògramaidh, lorg e an CPLD agus sheall e e mar inneal "neo-aithnichte".
An uair sin, chruthaich mi cunntair ann an Quartus agus shònraich mi àireamhan prìne dha. Tha an cruinneachadh agus an luchdachadh sìos luath agus gnìomh a’ chunntair a chì an oscilloscop a’ dearbhadh gu bheil an dealbhadh comasach.
Tha an cuairt deuchainn luath ann am Verilog gu math sìmplidh. Tha an còd air a liostadh gu h-ìosal. Faodaidh tu faidhle ZIP a luchdachadh sìos anns a bheil an sgeama agus cuairt deuchainn Verilog mar phròiseact Quartus II (feumaidh e dreach 9.1).
Mar a thuirt mi, nì mi dàrna ath-sgrùdadh air a’ bhòrd cuairteachaidh gus barrachd aire a thoirt do na mion-fhiosrachadh a dh’ fheumar nuair a bhios mi a’ roinn an dealbhaidh no a’ dèanamh grunn dhuilgheadasan fuasgladh-cheistean. Leis gu bheil feum agam air leud a’ cheangail aig a’ bhonn a shuidheachadh gu 0.9 òirleach no nas lugha, is urrainn dhomh cumail orm ga shuidheachadh gu 0.6 òirleach, a tha na phacaid DIP “leathann” àbhaisteach. Tha seo a’ ciallachadh leigeil leis na prìnichean aig a’ bhonn a bhith a’ steigeadh a-mach à lorg-coise an t-socaid CPLD. Cha dèanainn seo ann an suidheachadh cinneasachaidh oir chaidh a chur ri chèile le làimh aig an àm, ach b’ e aon de na h-amasan pasgan tàthaidh làimhe a dhèanamh. Is e an co-rèiteachadh tàthaidh làimhe gu bheil feum aig an oscillator a bhith ann an taigheadas uachdar SMD, tha an dreach toll-troimhe glè mhòr agus mar as trice chan eil e a’ toirt taic don raon bholtaids a tha mi ag iarraidh.
A bheil e comasach na modalan seo a chleachdadh gus coimpiutair sìmplidh iomlan a thogail? Tha mi a’ smaoineachadh gum feum mi cuimhne a chur ris.
Lol... tha, tha e an urra ri dè an seòrsa coimpiutair a th’ ann. Ach, tha buaidh aig “ceangal prìne” a’ mhodail air microcontrollers/microchoimpiutairean “fìor”, agus tha sin a’ ciallachadh nach urrainn dhut gu leòr briathrachais fhaighinn bhon mhodail gus dad ro fheumail a dhèanamh.
Rinn mi rianadair tìm is modh camara NTSC coileanta le meud 64, agus mar sin chan eil feum air pròiseasar.
Tha an Verilog Structural agus an HDL a thathar a’ cleachdadh anns an leabhar Nand gu Tetris cha mhòr an aon rud.
Carson a tha pàirtean tro thuill ann? Tha tàthadh 0805 furasta! Seo an t-àm airson gach ceàird-chleasaiche an sgile seo ionnsachadh.
Ma nì mi an t-socaid as àirde a’ dol thairis air na prìnichean a tha air an tàthadh bhon bhonn, is urrainn dhomh “6 ionadan” (a’ dèanamh atharrais air sliseag 40-prìne) no trastanach, msaa., a chleachdadh. Bidh seo gu tur le làimh a’ cleachdadh phàirtean tàthaidh airson na uèirichean ìosal a thàthadh. An t-socaid as àirde air cùl nan casan.
Ach tha e duilich do luchd-tòiseachaidh a shàthadh bhon bhonn. Nuair a bhios mi a’ tàthadh cinn-sgrìobhaidh airson PCB a’ bhùird-arain (faodar na bùird-atharrachaidh SMD saor seo as urrainn dhut a chleachdadh air eBay a chleachdadh airson prototàipeadh), bidh mi a’ cur nan cinn-sgrìobhaidh a-steach don bhòrd-arain, an uairsin a’ cur a’ PCB air, agus an uairsin is urrainn dhomh tàthadh gu furasta. Tha e glè fhreagarrach airson bùird-arain. Ma dh’ fheumas tu a shàthadh bhon bhonn, tha e eadhon nas duilghe.
Ma tha an CPLD sa mheadhan (’s dòcha gum bi e nas fhasa uèirleadh a dhèanamh), faodar a stàladh gu trastanach gun a bhith a’ dol thairis air a chèile, tha 4 sreathan ann, no faodaidh an CPLD a bhith air aon taobh:
Tapadh leibh airson a’ chomhairle an ceanglaiche a chur a-steach don bhòrd-arain mus dèan sibh tàthadh. Tha an tè agamsa beagan neo-sheasmhach.
Dè mu dheidhinn prìnichean clàr-arain cruth DIP air aon cheann agus an seòrsa "dongle" den t-socaid chip fhèin air a’ cheann eile? Faodar a’ chip a chrochadh air ceann a’ bhùird-arain. Bidh an t-sligheadh teann.
|####### ******************** |. Seadh, cho-dhùin mi an dreach “an-asgaidh” aig Altera a chleachdadh, dìreach mar a tha dreachan “an-asgaidh” aig Xilinx agus Lattice. Feumaidh mi crìoch a chur air a’ chearcall le Al Williams gus tuigsinn dè a tha taic fhosgailte uile a’ toirt taic dha, a dh’ fheumas a bhith a’ toirt a-steach feartan sònraichte sreath nan innealan. A dh’aindeoin sin, tha mi air mòran a dhèanamh leis an dreach an-asgaidh.
Seadh, tha thu a’ sealltainn gu bheil an CPLD a’ dol thairis air na prìnichean tha mi a’ creidsinn. Ma leanas mi e gu ceart, dh’ fhaodadh seo coimhead coltach ri rev 2. Nuair a bhios mi a’ dealbhadh airson cinneasachadh (mòr-chinneasachadh), bidh mi an-còmhnaidh aileirgeach don cheum “cruinneachadh tàthaidh làimhe” oir tha iad a’ dol thairis air a chèile (gu dearbh na prìnichean tàthaidh air an taobh neo-phàirteach). ) Tha e mar-thà na phàirt tàthaichte le làimh) ach chan eil seo ach pasgan beag, chan e dealbhadh a tha ag amas air cinneasachadh. Tha dìreach cuid de chleachdaidhean agam a tha duilich faighinn cuidhteas aig mo aois. 
Tha mi a’ smaoineachadh gum bi bòrd cuairteachaidh T-chruthach le CPLD agus co-phàirtean fulangach le pàirt T-chruthach leathann glè fheumail nuair a thèid a chrochadh air oir a’ bhùird-arain. Rudeigin coltach ri Adafruit RasPi T-Cobbler (http://www.adafruit.com/products/2028). Nì seo a’ mhòr-chuid den raon bòrd-arain ri fhaighinn.
Gu mì-fhortanach, cuiridh an stad seo bacadh mòr air a chleachdadh ann am pròiseactan taobh, dìreach mar a tha leis na gineadairean gnìomh sin uile stèidhichte air XR2206 agus ICL8038.
Beachd inntinneach. Is toigh leam an dà chip seo. Chan eil CPLD seann-fhasanta, ’s e dìreach dòigh nas saoire a cheannach aig 3.3v.
A thaobh do "ghearan"... cha do rinn thu cruth ùr idir airson a chur air a' bhòrd-arain. Dìreach cuir an uèir air a' bhòrd-arain an toiseach, agus an uairsin cuir an cpld air an uèir. No, ma tha e comasach dhut na stiallan cumhachd is talmhainn a tharraing far aon dhiubh, cleachd 2 bhòrd-arain.
Mu Altium agus Eagle. An do smaoinich thu air KiCad? Chan eil crìochan sam bith air a bheil thu a’ roghnachadh Altium thairis air Eagle, agus gu gnàthach bidh e a’ gineadh mearachdan DRC airson a h-uile prìne neo-cheangailte. Ma tha thu dha-rìribh ag iarraidh prìne fhosgladh, feumaidh tu innse dha. (Is dòcha dìreach airson cuir-a-steach, chan ann airson toradh, agus cha deach a dhearbhadh fhathast). Feart math eile is e gu bheil e glè fhurasta ionnsachadh. Cha do ghabh e ach feasgar, agus chuir an leabhar-làimhe tòiseachaidh sàr-mhath mi air chois.
Is fheàrr leam an smd (pàirt nas motha) os cionn an toll troimhe. Tha iad nas fhasa an cleachdadh. Chan fheum thu am pcb a thionndadh fad na h-ùine. (Chaidh cuid de mhearachdan gòrach a dhèanamh air sgàth sgàthanachadh...). Agus chan fheum thu luaidhe an aghaidh-shruth a ghearradh. Nuair a bhios tu a’ roinn dealbhadh, faodar iomadh pacaigeadh a chuir gu goireasach air PCB no air aon phàirt. An aghaidh-shruth SMD TH. (Bidh e a’ dèanamh an cruth beagan nas iom-fhillte).
Chleachd mi "KiCad Getting Started" ann an cruth pdf. Tha 29 duilleag anns an t-seann dreach a chleachd mi, agus tha 52 duilleag anns an dreach as ùire. Gheibh thu e ann an clasaichean-teagaisg eile (a’ gabhail a-steach ceanglaichean bhidio): http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Tha fios agam gun do rinn [Chris Gemmell] bho Hackaday agus The Amp Hour sreath air Kicad http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Dh’fhaodadh Kicad a bhith feumail, leig dhomh faicinn dè thachras ann an Ath-sgrùdadh 2. Tapadh leibh airson ur molaidhean. Tha cuir-a-steach neo-cheangailte nan rud math airson DRC (ERC), agus airson luchd-ceangail agus rudan eile a chumas iad bog no IO, mar as trice faodar a’ mhòr-chuid de theachdaireachdan dì-cheangail CAD a sheachnadh.
Ruith deuchainn luath agus tilg an ceanglaiche a-steach do chlàr falamh, ruith notaichean agus DRC. Thug e mearachdan drc dhomh airson gach prìne. Ach, tha e glè fhurasta prìnichean neo-cheangailte aithnichte a chomharrachadh.
Suidhich gu fulangach. Feumaidh mi rannsachadh (Deasaich Pàirt -> Deasaich le Deasaiche na Leabharlainn). Bidh deasaiche na leabharlainn a’ fosgladh agus a’ luchdachadh do phàirt ann an uinneag air leth, faodaidh tu sgrùdadh a dhèanamh air pàirt sam bith den phàirt no atharrachadh. Faodar am pàirt atharraichte a shàbhaladh no ùrachadh anns an sgeama agad. Tha seo ga dhèanamh glè fhurasta pàirtean atharrachadh. Chan eil mòran cùraim agam mun leabharlann. Mar eisimpleir, ma chleachdas tu cpld, tha thu airson ainmean brìoghmhor a thoirt do na prìnichean. Nas cudromaiche, tha eadar-aghaidh math ann airson do phàirtean fhèin a dhealbhadh.
Ann an ERC KiCad, tha prìnichean “neo-cheangailte” nan seòrsa prìne eadar-dhealaichte bho “phrìnichean fulangach”, agus bidh mearachdan ann bho gach prìne “neo-cheangailte”. Faodar an dòigh anns a bheil ERC ag obair atharrachadh gu furasta a rèir do roghainnean fhèin: Innealan -> Neach-sgrùdaidh Riaghailtean Dealain -> Roghainnean.
Àm puist: 18 dhen t-Samhain 2021