Çylşyrymly programmalaşdyrylýan logiki enjam (CPLD) siziň repertuaryňyzdaky möhüm enjamdyr. Adyndan görnüşi ýaly, bu çipleri size gerek bolan logiki funksiýalary üpjün etmek üçin programmalaşdyryp bilersiňiz. Bu köne çipleriň ornuny tutmagy ýa-da diňe dürli tehnologiýalary öwrenmek we synap görmek üçin bir usul bolup biler. CPLD ulanmakdan we ony synap görmekden has gowy öwrenmek usuly näme bolup biler?
Men ony köp zada, şol sanda lehimsiz çörek tagtasyna birikdirip bilmek üçin CPLD modulyny döretdim, ýöne ýalňyşdym. Lehimsiz çörek tagtasynda elýeterli birikdiriş giňişligi 1,1 dýuým ýaly görünýär. Men meýdany 1 dýuým giňlikde etdim, iki tarapynda hem simleriň hatary üçin ýer galdyrmadym. Wah.
Ýöne gaýdyp, näme edýändigim barada has giňişleýin maglumat bereýin, men toplum hökmünde gurup bolýan, öýde aňsatlyk bilen lehimlenip bolýan, zynjyrda programmalanyp bolýan we 3.3 ýa-da 5 woltda işleýän programmalanyp bolýan logika döretmek isleýärin.
Lehimlemek aňsat bolan toplumy amala aşyrmak üçin, men 3.3v we 5v wersiýalarynda hem elýeterli bolan we elektrik üpjünçiligine garamazdan öz programma üpjünçiligini saklaýan köne CPLD komponentini ulandym. Logikanyň özi Altera Max seriýasyndan CPLD IC bolup, iki wersiýada elýeterlidir we 32 ýa-da 64 makroelementli zynjyr platalary üçin amatlydyr. Makroelementler logiki "terminler" arkaly programmalaşdyrylýan we soňra programmalaşdyrylýan özara baglanyşyklar arkaly beýleki makroelementler bilen baglanyşykly esasy logiki gurluşyk bloklarydyr.
Şema seredip, onda köp mazmunyň ýokdugyny görüp bilersiňiz: esasan CPLD, içerki programmalaşdyryş zynjyry we CPLD logikasyny herekete getirýän ossillyator.
Bu bölek EPM7032 we EPM7064 diýlip atlandyrylýar we 44-pinli plastik gurşun çip daşaýjysyny (PLCC) ulanýar, käte gurşun çipiniň J görnüşi sebäpli J gurşun diýlip atlandyrylýar. Bu gaplama deşikli rozetka salnyp ýa-da göni PCB-e lehimlenip bilner.
Bortdaky osilýatory öz içine alýar, şonuň üçin CPLD daşarky sagada mätäçlik bolmazdan amallary ýagdaýly ýerine ýetirip we özbaşdak çalt hasaplaýjylary döredip biler. Eger daşarky sagat bar bolsa, moduldaky ýokary tizlikli sagat daşarky sagadyň her bir ýokarlanýan ýa-da düşýän gyrasynda sagat wakasyny döretmek üçin ulanylyp bilner we şol bir wagtyň özünde CPLD/FPGA görkezmelerine eýerilip bilner, ýagny, sagat girişini "Asinhron" dolandyrmagyň ýerine içki global sagat ulgamyny ulanmaly. Bu osilýatoryň nominal energiýa üpjünçiliginiň naprýaženiýesi 1,8 bilen 5,5 wolt aralygynda.
Wideony görseňiz, ossilýatordaky "INH" ştiftini nähili ulanmalydygym baradaky şahsy islegim barada gürrüň berýändigimi görersiňiz; gysgaça aýdylanda, tehniki şertler kagyzynyň kanunydygyny barlanymdan soň, ony ýüzüp goýbermäge meýilli.
Şeýle funksiýalar bilen iş salyşanymda, meniň ýadyma düşen sebäpleriň arasynda giriş pinlerini gönüden-göni elektrik relslerine birikdirmegi halamaýandygym (mümkin bolsa) bardy. Ýagny, zerur bolmasa-da, geçiş döwründe toguň güýjüni çäklendirmek üçin yzygiderli rezistorlary ulanmagy makul bilýärin.
Ýyllaryň dowamynda önümçilikde käbir kynçylyklara şaýat boldum (uly tapgyrlarda) we käwagt elektrik togunyň sikllenmegi ýaly zatlar elektrik relsine gönüden-göni birikdirilen ştiftleriň çipiň özünden has ýokary woltaža eýe bolmagyna mümkinçilik berýärdi, bu bolsa ýaramaz. Ahyrsoňy, ştifti elektrik relsine rezistor arkaly birikdiriň (elektrik ýa-da topraklama bolsun), şonda adamlar pikirlerini üýtgedip, ştifti soňra ulanyp bilerler. Bu, esasanam, ulanylmaýan gapylar bilen bolan tejribämde dogrudyr, bu gapylaryň hiç haçan suwda ýa-da birikdirilmedik ýagdaýda galdyrylmaly däldigini bilýänsiňiz. Çekilýän rezistory ulanmak bilen, mis yzlaryny kesmezden, signaly birikdirip we derwezeden peýdalanyp bilersiňiz.
10-pinli birleşdiriji we birnäçe rezistor programmirleme zynjyryny emele getirýär. Eger ähli rezistorlar çekilýän rezistorlar bolsa, men rezistor toruny ulanardym, ýöne gynansak-da, biri topraklanan.
Şeýle garaşsyz CPLD-ni programmirlemek üçin ýörite programmist gerek. Muny aýtmak meniň üçin aňsat, sebäbi adatça meniň ýanymda birnäçe bolýar, ýöne eger sizde ýok bolsa, oýna girmek gaty agyryly bolmaz. Tassyklanan "Altera USB Blaster" 50 dollara satylýar we Digikey-den we beýleki ýerlerden satyn alyp bolýar. Ebay-dan birnäçe klonym bar, olaryň biri Altera, Xilinx we Lattice-i bir wagtyň özünde goldaýan klon. Internetde öz klonyňyzy ýasamak üçin ulanylyp bilinýän taslama we kod bar, men ony programmist klonlaryny ýasamak taslamasy üçin mümkin bolan wideolaryň sanawynda görkezerin. Şeýle hem, ana plata, Arduino, PIC we ş.m. programmirlenip bilinýän ekran dizaýnyny görkezerin.
CPLD-ni kompilaýirlemek we programmirlemek üçin zerur bolan programma üpjünçiligi Altera-dan mugt elýeterlidir, ýöne bu köne bölek üçin köne 9.1 wersiýasy gerek. Gowy habar, ol meniň iň halaýan köne wersiýamdy. Onuň intuitiw wagt analizatory bardy, ýöne ol soňky wersiýada aýryldy.
PCB ýönekeý iki taraply dizaýndyr, eger zynjyr platasy oňa laýyk gelýän bolsa, men topraklama we käwagt elektrik üpjünçiligi üçin mis ulanýaryn. Käwagt guýmak şeýle bir bozulyp, hakykatdanam kynçylyklara ýa-da ýaramaz netijelere sebäp bolup biler, şonuň üçin misi gaýtadan guýmak bir gural, ýöne ony dolandyrmak gerek.
Häzirki wagtda köp (köpüsi bolmasa-da) CAD programma üpjünçiligi paketleri gutarnykly önümiň 3D görnüşlerini öz içine alýar, ýöne suratlaryň takyklygy diňe bölekleri görkezmek üçin ulanylan 3D modeller ýaly takykdyr. Bu ýerde 44 pinli rozetka, programmalaşdyryş birleşdirijisi we ossilýator üçin 3D modeli nirede saýlandygymy görüp bilersiňiz. Ine, meniň ulanmagy halaýan käbir 3D paketlerim:
Köp kompaniýalaryň öz bölekleriniň 3D modelleri hem bar. “Molex” bu ugurda gowy iş bitiren kompaniýanyň diňe bir mysalydyr.
Meniň goýberen ýalňyşlygym estetika ýaly funksiýa täsir etmeýär we bu esasy mesele däl, ýagny ol ýekeje lehimsiz çörek tagtasy üçin laýyk däl.
Men dizaýny islendik adam bilen paýlaşyp biljekdigimi pikir edenimde, CPLD-iň shematiki nyşanlaryndan we onuň umumy meýdany bolan 40 pinli birleşdirijiň pinoutundan derrew nägile boldum. Men 40 pinli iki hatarly birleşdiriji nyşanyny alyp, ony 1 dýuýmlyk meýdana sazladym, ýöne pin belgileri 1, 2, 3, 4 däl-de, DIP bukjasy ýaly gapdalynda 1 bilen belgilenýär... lenta kabel birleşdirijileri ýaly. Şonuň üçin, modula nädip birikdirilmelidigini we näsazlyklary düzetmek üçin intuitiw däl meýdan.
Şonuň ýaly-da, CPLD pinlerini bellemek biraz çylşyrymly we men simwollary döretmek üçin Serhet Skanirleme Diline (BSDL) daýanýan birnäçe kömekçi programmalary ulandym. Esasy satyjylaryň köpüsinde esasy komponentleri üçin elýeterli BSDL faýllary bar, bu bolsa size (ýarym) awtomatiki usulda simwollary we paketleri döretmäge mümkinçilik berýär. Islendik awtomatlaşdyrma ýaly, oňa gural hökmünde garamak gerek we iň gowy netije üçin goşmaça owkalama gerek bolup biler. Bu ýagdaýda, men oňa pinleri elipbiý tertibinde sanawlamaga rugsat berdim, bu bolsa tagtadaky pinleri yzarlanda diýen ýaly tötänleýin bolýar. Şol gün örän howsala düşendigimi aýdyp bilerin.
Siz ýolda käwagt bu gysga ýollar üçin töleýärsiňiz. Men bu moduly üýtgetmäge gidenimde, onuň bölegine laýyk gelýän ştiftiň ýerleşişini kesgitläp, bererin, şonuň üçin osiloskop zonduňyzy nirede goýmalydygyny bilmek shematiki nyşana seretmek ýaly aňsat bolar.
Elektrik platalaryny ulananda, esasan estetiki ýa-da peýdaly bolan başga-da gowulandyrmalar bar. 1-nji pin görkezijisi birnäçe gaplamalarda has köp duş gelinmeli we men hemişe ossillografyň topraklamasyny ýa-da VOM simini birikdirmek üçin ýönekeý topraklama nokadyny halaýaryn. Muny iki pinli birleşdiriji goşmak arkaly goşup bilerin, şeýdip elektrik we topraklama aşaky pinlere berkidilmegiň ýerine gönüden-göni plata berlip bilner.
Men elektron platany üýtgetmezden ozal, onuň fiziki we estetiki meselelerde dogry işleýändigine göz ýetirmek isleýärin. Ossilýatory açyp, onuň dogry işleýändigini barlandan soň, men programmisti birikdirdim. 3.3v wersiýasy programmirleme programma üpjünçiliginden täze bolsa-da, ol CPLD-ni anyklady we ony "näbelli" enjam hökmünde görkezdi.
Soňra, men Quartus-da hasaplaýjy döretdim we pin nomerlerini berdim. Çalt kompilaýasiýa we göçürip almak, şeýle hem osiloskop tarapyndan görülen hasaplaýjy funksiýa dizaýnyň mümkindigini tassyklaýar.
Verilog-daky çalt synag zynjyry örän ýönekeý. Kod aşakda görkezilen. Shemany we Verilog synag zynjyryny öz içine alýan ZIP faýlyny Quartus II taslamasy hökmünde göçürip alyp bilersiňiz (9.1 wersiýasyny talap edýär).
Aýdyşym ýaly, dizaýny paýlaşanda ýa-da dürli näsazlyklary düzedende zerur bolan jikme-jikliklere has köp üns bermek üçin elektron platanyň ikinji gezek gözden geçirilişini geçirerin. Aşakky birleşdirijiniň giňligini 0,9 dýuýma ýa-da ondan az goýmaly bolanym üçin, ony 0,6 dýuýma goýup bilerin, bu bolsa standart "giň" DIP toplumydyr. Muny etmek, aşaky ştiftleriň CPLD rozetkasynyň yzyndan çykmagyna rugsat bermek diýmekdir. Men muny önümçilik ýagdaýynda etmezdim, sebäbi ol şol wagt el bilen ýygnalypdy, ýöne maksatlaryň biri el bilen lehimlemek üçin toplum ýasamakdy. El bilen lehimlemek üçin kompromis, ossilýatoryň SMD ýerüsti gurnama korpusynda bolmalydygydyr, deşik arkaly geçirilýän görnüşi örän uly we adatça meniň isleýän naprýaženiýe diapazonyny goldamaýar.
Bu modullary ulanyp, doly ýönekeý kompýuter gurmak mümkinmi? Meniň pikirimçe, ýat goşmaly.
Lol... hawa, bu kompýuteriň görnüşine bagly. Şeýle-de bolsa, "hakyky" mikrokontrollerler/mikrokompýuterler modulyň "pin baglanyşygyndan" täsirlenýär, bu bolsa moduldan gaty peýdaly bir zat etmek üçin ýeterlik terminologiýa alyp bilmejekdigiňizi aňladýar.
Men 64 ölçegli doly NTSC kamera wagtyny we režimini dolandyryjysyny ýasadym, şonuň üçin hiç hili prosessor gerek däl.
"Nand to Tetris" kitabynda ulanylan Structural Verilog we HDL az-kem birmeňzeşdir.
Näme üçin bölekler deşik arkaly geçirilýär? 0805-i kebşirlemek aňsat! Indi her bir timirçiniň bu başarnygy öwrenmeginiň wagty geldi.
Eger men ýokarky rozetkany aşakdan lehimlenen ştiftleriň üstüne goýsam, onda "6 merkez (40 pinli çipi simulýasiýa etmek)" ýa-da diagonal we ş.m. ulanyp bilerin. Bu aşaky simleri lehimlemek üçin diňe el bilen lehimlemek bölekleri bolar. Aýaklaryň arkasyndaky ýokarky rozetka.
Ýöne täze başlanlar üçin ony aşakdan lehimlemek kyn. Men çörek tagtasynyň PCB-si üçin başlyklary lehimlänimde (eBay-da ulanyp bolýan bu arzan SMD adapter platalary prototiplemek üçin ulanylyp bilner), men başlyklary çörek tagtasyna salýaryn, soňra PCB-ni onuň üstüne goýýaryn we soňra aňsatlyk bilen lehimläp bilýärin. Bu çörek tagtasy üçin örän amatly. Eger ony aşakdan lehimlemek gerek bolsa, hasam kyn.
Eger CPLD ortada bolsa (sim çekmek has aňsat bolup biler), ony üst-üste düşmezden, diagonal gurnamak bolýar, 4 hatar bar ýa-da CPLD bir tarapda bolup biler:
Lehimlemezden öň birleşdirijini çörek tagtasyna goýmak barada maslahatyňyz üçin sag boluň. Meniňki biraz durnuksyz.
Bir ujunda DIP formatly çörek tagtasynyň ştiftleri, beýleki ujunda bolsa çip rozetkasynyň "dongle" görnüşli ştiftleri nähili bolar? Çipi çörek tagtasynyň ujuna asyp bolýar. Routing berk bolar.
|####### ******************** |. Hawa, men Xilinx we Lattice-iň "mugt" wersiýalary ýaly Alteranyň "mugt" wersiýasyny ulanmagy makul bildim. Ähli açyk goldawyň nämeleri goldaýandygyny, şol sanda enjam tapgyrynyň aýratyn atributlaryny hem öz içine almalydygyny düşünmek üçin Al Williams bilen sikli tamamlamaly. Şeýle-de bolsa, men mugt wersiýa bilen köp iş etdim.
Hawa, siz CPLD-niň meniň pikirimçe, ştiftler bilen üst-üste düşýändigini görkezýärsiňiz. Eger men ony dogry ýerine ýetirsem, bu 2-nji wersiýa ýaly bolup görünmegi mümkin. (Köpçülikleýin) önümçilik üçin dizaýn edenimde, men hemişe "el bilen lehimlemek" ädimine allergiýa duýýaryn, sebäbi olar üst-üste düşýär (aslynda komponent däl tarapdaky lehim ştiftleri). ) Eýýäm el bilen lehimlenen bölek), ýöne bu diňe kiçijik toplum, önümçilik üçin niýetlenen dizaýn däl. Meniň diňe ýaşymda dynmak kyn bolan käbir endiklerim bar. 
Meniň pikirimçe, CPLD we giň T-şekilli bölegi bolan passiw komponentleri bolan T-şekilli elektron plata çörek tagtasynyň gyrasyna asylanda örän peýdaly bolar. Adafruit RasPi T-Cobbler-e meňzeş zat (http://www.adafruit.com/products/2028). Bu çörek tagtasynyň köp bölegini elýeterli eder.
Gynansak-da, onuň bes edilmegi, XR2206 we ICL8038 esasynda döredilen ähli funksiýa generatorlary ýaly, goşmaça taslamalarda ulanylmagyny düýpli çäklendirer.
Gyzykly pikir. Maňa şu iki çip ýaraýar. CPLD köne däl, ony diňe 3.3v-da satyn almagyň arzan usuly.
Siziň "manysyzlygyňyz" barada aýdylanda... siz ony çörek tagtasyna goýmak üçin täze bir dizaýn ýasamadyňyz. Ilki bilen simi çörek tagtasyna goýuň, soňra bolsa simiň üstüne cpld goýuň. Ýa-da, eger olaryň birinden elektrik we topraklama zolaklaryny çykaryp bilseňiz, 2 sany çörek tagtasyny ulanyň.
Altium we Eagle barada. KiCad-y göz öňünde tutduňyzmy? Onuň Eagle-den has köp Altium-y halaýan çäklendirmeleri ýok we adatça ähli birikdirilmedik pinler üçin DRC ýalňyşlyklaryny döredýär. Eger hakykatdanam pin açmak isleseňiz, ony aýtmaly. (Belki, diňe giriş üçin, çykyş üçin däl we ol heniz barlanmady). Başga bir ajaýyp aýratynlygy, ony öwrenmek örän aňsat. Diňe bir günortan wagt gerek boldy we ajaýyp giriş gollanmasy meni işe başlady.
Men (uly bölegi) deşigiň ýokarsyndaky smd-ni has gowy görýärin. Olary ulanmak has aňsat. PCB-ni hemişe öwürmegiň zerurlygy ýok. (Aýnalandyryş sebäpli käbir samsyk ýalňyşlyklar goýberildi...). Şeýle hem, rezistoryň simini kesmegiň zerurlygy ýok. Dizaýny paýlaşylanda, birnäçe paketleri PCB-de ýa-da ýeke bölekde amatly ýerleşdirip bolýar. SMD rezistor TH. (Bu ýerleşişi biraz has çylşyrymlaşdyrýar).
Men "KiCad Getting Starting" programmasyny pdf formatynda ulandym. Ulanylan köne wersiýam 29 sahypa, iň soňky wersiýam bolsa 52 sahypadan ybarat. Ony beýleki okuw gollanmalaryndan (wideo baglanyşyklary bilen birlikde) tapyp bilersiňiz: http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Men "Hackaday" we "The Amp Hour"-dan [Kris Gemmell]-iň Kicad barada seriýa döredendigini bilýärin http://kicad-pcb.org/help/tutorials/
Kicad peýdaly bolup biler, 2-nji gözden geçirilişde nämeleriň bolýandygyny göreýin. Teklipleriňiz üçin sag boluň. Birikdirilmedik girişler DRC (ERC) üçin gowy zatdyr, birleşdirijiler we olary ýumşak ýa-da IO saklaýan beýleki zatlar üçin bolsa, CAD-yň aýrylmagy baradaky habarlaryň köpüsinden adatça gaça durup bolýar.
Çalt synag geçirip, birleşdirijini boş tablisa taşlaň, annotasiýalary we DRC-ni işlediň. Ol maňa her bir pin üçin drc ýalňyşlyklaryny berdi. Şeýle-de bolsa, belli bir birikdirilmedik pinleri bellemek örän ýönekeý.
Passiwlige goýuň. Men gözlemeli (Komponenti düzetmek -> Kitaphana redaktory bilen düzetmek). Kitaphana redaktory komponentiňizi açýar we aýratyn penjirede ýükleýär, komponentiň islendik bölegini barlap ýa-da üýtgedip bilersiňiz. Üýtgedilen komponent Siziň shemaňyzda saklanyp ýa-da täzelenip bilner. Bu komponentleri üýtgetmegi örän aňsatlaşdyrýar. Kitaphana barada kän bir alada etmeýärin. Mysal üçin, cpld ulansaňyz, pinlere manyly atlar bermek isleýärsiňiz. Has möhümi, öz komponentleriňizi dizaýn etmek üçin gowy interfeýs bar.
KiCad-yň ERC-sinde "birikdirilmedik" pinler "passiw pinlerden" tapawutly pin görnüşidir we ähli "birikdirilmedik" pinler ýalňyşlyklar döredýär. ERC-niň işleýş usuly öz islegleriňize aňsatlyk bilen sazlanyp bilner: Gurallar -> Elektrik düzgünlerini barlaýjy -> Saýlamalar.
Ýerleşdirilen wagty: 2021-nji ýylyň 18-nji noýabry