| 0,0 → 1,1068 |
|---|
| <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"> |
| <html> |
| <head> |
| <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> |
| <title> S3AN01B HW Reference </title> |
| <meta name="keywords" content="stavebnice MLAB univerzální moduly FPGA XILINX Spartan3AN development board LED VGA"> |
| <meta name="description" content="Projekt MLAB, vývojová deska pro obvod FPGA XILINX Spartan3AN s LED displejem a VGA výstupem"> |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl"> |
| <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print"> |
| <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico"> |
| <script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| <style type="text/css"> |
| .Big { |
| font-size: 200%; |
| } |
| </style> |
| </head> |
| |
| <body lang="cs"> |
| |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <!-- ============== HLAVICKA ============== --> |
| <div class="Header"> |
| <script type="text/javascript"> |
| <!-- |
| SetRelativePath("../../../../../"); |
| DrawHeader(); |
| // --> |
| </script> |
| <noscript> |
| <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p> |
| </noscript> |
| </div> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <!-- ============== MENU ============== --> |
| <div class="Menu"> |
| <script type="text/javascript"> |
| <!-- |
| SetRelativePath("../../../../../"); |
| DrawMenu(); |
| // --> |
| </script> |
| <noscript> |
| <p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p> |
| </noscript> |
| </div> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| |
| <!-- ============== TEXT ============== --> |
| <div class="Text"> |
| |
| <p class="Title"> |
| Vývojová deska s obvodem FPGA XILINX Spartan 3AN |
| </p> |
| |
| <p class="Autor"> |
| Milan Horkel |
| </p> |
| |
| <p class="Subtitle"> |
| Před časem mne kluci na kroužku ukecali, abych udělal jednoduchou |
| vývojovou desku s nějakým programovatelným obvodem. Nakonec jsem |
| zvolil obvod FPGA od firmy XILINX z řady Spartan3AN, protože |
| poskytuje rozumné možnosti za rozumnou cenu. Deska je osazena obvodem |
| XC3S50AN v pouzdru TQFP 144. |
| </p> |
| |
| <p class="Subtitle"> |
| Tento dokument popisuje hardware desky, její testování a použití |
| naleznete v dalších dokumentech. |
| </p> |
| |
| <p class="Subtitle"> |
| <img width="453" height="517" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image001.jpg" |
| alt="Deska S3AN01B, pohled shora"> |
| </p> |
| |
| <h1> Technické parametry </h1> |
| |
| <table> |
| <tr> |
| <th> Parametr </th> |
| <th> Hodnota </th> |
| <th> Poznámka </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Použitý obvod </td> |
| <td> XC3S50AN, TQFP144 </td> |
| <td> XILINX FPGA Spartan 3AN </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Napájení desky </td> |
| <td> +5V </td> |
| <td> Cca. 250mA (závisí na funkci) </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Vnitřní napájení </td> |
| <td> +3.3V (napájení logiky) </td> |
| <td> Vlastní stabilizátor </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> +1.2V (napájení jádra FPGA) </td> |
| <td> Vlastní stabilizátor </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Periferie na desce </td> |
| <td> LED displej 8 míst </td> |
| <td> Zapojený multiplexně </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> LED indikátory 8 bitů </td> |
| <td> Zapojené na samostatné výstupy </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> DIP spínače 8 bitů </td> |
| <td> Zapojené na samostatné vstupy </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> Tlačítka 4 bity </td> |
| <td> Zapojené na samostatné vstupy </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> VGA výstup </td> |
| <td> 2 bity na barvu </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> PS/2 rozhraní 2 kusy </td> |
| <td> 5V tolerantní </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> I2C rozhraní </td> |
| <td> 5V tolerantní </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> Obvod 5V tolerantních vstupů </td> |
| <td> Celkem 32 vstupů </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> Jednoduchý A/D a D/A </td> |
| <td> Pomocí PWM </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Konfigurace </td> |
| <td> Interní paměť obvodu FPGA </td> |
| <td> Platí pro obvody řady AN </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> </td> |
| <td> Volitelně paměť SPI FLASH </td> |
| <td> Pro obvody řady A i AN </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Rozměry </td> |
| <td> Cca 112x122x20mm </td> |
| <td> Výška nad základnou </td> |
| </tr> |
| </table> |
| |
| <p> |
| <i class="Big">Důrazně</i> <i>připomínám hned na začátku, že obvod FPGA |
| není 5V tolerantní! Znamená to, že se na jeho vstupy smí připojit pouze |
| signály do velikosti +3.3V (absolutní maximum je +4.6V).</i> |
| </p> |
| |
| <p> |
| <i>Stejně důrazně musím upozornit na to, že na vstupech obvodu nejsou |
| ochranné diody mezi vstupem a kladným napájecím napětím! To je zásadní |
| rozdíl od většiny jednočipových mikroprocesorů. Nelze se tedy spoléhat |
| na to, že když budeme vstupy budit přes velký sériový odpor, že se nic |
| nestane. Stane! Při zvýšeném napětí na vstupech může být životnost |
| vstupních tranzistorů v řádu minut nebo hodin.</i> |
| </p> |
| |
| <h1> Popis konstrukce </h1> |
| |
| <h2> Úvodem </h2> |
| |
| <p> |
| Školní deska pro práci s obvody FPGA XILINX řady Spartan 3AN vznikla na |
| popud kluků v kroužku radiotechniky. Protože s obvody FPGA firmy XILINX |
| pracuji, ujal jsem se tohoto úkolu. Nejdřív jsem uvažoval, že bychom |
| začali s deskou s některým obvodem CPLD, ale po prozkoumání |
| ceníku, jsem se přiklonil k obvodu FPGA řady Spartan3AN. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Obvody FPGA mají mnohem propracovanější vnitřní architekturu a obsahují |
| mnohem víc logiky než obvody CPLD. Obvod samotný stojí pouhých 210Kč |
| včetně DPH (podzim 2010). |
| </p> |
| |
| <p> |
| Je to vlastně nejpokročilejší obvod FPGA v pouzdru TQFP, tedy |
| v pouzdru, které si dokážeme sami připájet a v nouzi si |
| dokonce dokážeme sami vyrobit i plošný spoj. Viz dokumentace od první |
| verze této desky na adrese |
| <a href="http://www.mlab.cz/PermaLink/S3AN01A">http://www.mlab.cz/PermaLink/S3AN01A</a> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Snad by měl existovat i obvod z řady Spartan6 v pouzdru TQFP, |
| ale nikde jsem ho neviděl na skladě. Až ho uvidím, tak z něj možná |
| taky něco udělám, pokud čas dovolí. |
| </p> |
| |
| <h2> Zapojení modulu </h2> |
| |
| <p> |
| Zapojení desky odpovídá účelu desky. Jako vývojová a školní deska je |
| vybavena obvody pro snadnou práci s obvodem FPGA. Na desce |
| nalezneme LED displej, skupinu LED diod, několik tlačítek a DIP |
| přepínačů. Vstupy a výstupy jsou vyvedeny na propojovací hřebínky. |
| </p> |
| |
| <h3> Napájení </h3> |
| |
| <p> |
| Celá deska se napájí napětím +5V přivedeným na konektor J1. Opět |
| důrazně připomínám, že použitý obvod FPGA vydrží na vývodech napětí |
| 3.3V, ale ne 5V! |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="697" height="308" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image002.png" |
| alt="Schéma napájecí části"> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Z napětí +5V se lineárním stabilizátorem U2 vytváří napětí +3.3V |
| pro napájení vstupů a výstupů obvodu FPGA. Přítomnost napětí +3.3V |
| indikuje dioda D10 umístěná v rohu desky. Napětí +3.3V je vyvedeno |
| na konektor J2 k dalšímu použití. <i>Pozor, nezapojit sem napájení |
| +5V, došlo by ke zničení obvodu FPGA!</i> Abych na tento konektor |
| omylem nepřipojil +5V, dávám si ta prostřední vývody zkratovací |
| propojku. Dioda D9 slouží jako ochrana před přepólováním napájení. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Z napětí +3.3V se lineárním stabilizátorem vytváří napětí |
| +1.2V pro napájení jádra obvodu FPGA. |
| </p> |
| |
| <h3> Konfigurace obvodu FPGA </h3> |
| |
| <p> |
| Po zapnutí napájení je obvod FPGA potřeba naplnit obsahem, tedy |
| definovat, jak bude uvnitř zapojen. Toto vnitřní zapojení se nahrává do |
| vnitřní konfigurační paměti RAM a lze to udělat několika způsoby: |
| </p> |
| |
| <ul> |
| <li> Prostřednictvím JTAG rozhraní přímo z návrhového systému </li> |
| <li> Z interní paměti obvodu FPGA </li> |
| <li> Z vnější SPI paměti FLASH (obvod U5/U6/U7 nebo U8) – volitelná možnost </li> |
| <li> Z nadřazeného procesoru (paralelně nebo sériově) – zde se tento způsob neužívá </li> |
| </ul> |
| |
| <p> |
| Při úspěšném nahrání konfigurace obvodu FPGA se rozsvítí LED D8 |
| s nápisem DONE. Při vypnutí napájení se samozřejmě obsah vnitřní |
| konfigurační paměti RAM ztratí. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Pro JTAG programování slouží konektor J3, který je zapojen obvyklým |
| způsobem (jako například na programátoru XILINX Parallel Cable III). |
| Jeho prostřednictví lze nahrát obsah do konfigurační paměti RAM obvodu |
| FPGA, naprogramovat vnitřní paměť FLASH obvodu FPGA (jen obvod AN), |
| nebo provádět další činnosti, které tento port umožňuje (pokud |
| k tomu máte příslušné nástroje). JTAG rozhraní lze použít vždy. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="240" height="176" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image003.png" |
| alt="JTAG programovací konektor"> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Další způsoby načítání konfigurace se volí prostřednictvím signálů M0 |
| M1 a M2 dle tabulky na schématu. Pro defaultní způsob konfigurace |
| z interní FLASH paměti FPGA musí být zkratován signál M0 na zem |
| prostřednictvím propojky mezi vývody J4.1 a J4.2. V takovém |
| případě, pokud je nahraný platný obsah interní FLASH paměti obvodu FPGA |
| dojde k automatické konfiguraci součástky při každém zapnutí |
| napájení (konfigurace trvá řádově milisekundy). |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="250" height="260" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image004.png" |
| alt="Konfigurace (mode)"> |
| <img width="258" height="230" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image005.png" |
| alt="Konfigurace (SPI režim)"> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Při načítání konfigurace z vnější SPI paměti FLASH je třeba podle |
| použitého typu paměti nastavit propojky na konektoru J5 aby se použil |
| správný příkaz pro čtení dat. Externí paměť SPI osazujeme samozřejmě |
| jen jednu podle zapojení osazované paměti a velikosti jejího pouzdra. |
| Tuto možnost využijeme zejména pokud osadíme obvod Spartan3A (nemá |
| interní FLASH paměť) místo obvodu Spartan3AN (má interní FLASH paměť). |
| </p> |
| |
| <p> |
| V případě potřeby lze konfigurovat obvod FPGA i z nadřazeného |
| systému, ale jen v režimu sériového přenosu (režim slave serial). |
| K tomu slouží konektory J33 až J38. |
| </p> |
| |
| <h3> Oscilátor </h3> |
| |
| <p> |
| Jako zdroj hodinového signálu je na desce osazen obvod U4, oscilátor |
| s kmitočtem 100MHz. Pokud potřebuje aplikace jiný kmitočet, lze |
| osadit oscilátor s odlišným kmitočtem, nebo využít vnitřních |
| programovatelných obvodů (blok DCM) pro generování potřebného kmitočtu. |
| Vnitřními obvody lze generovat kmitočty odvozené od externích hodin |
| v dosti širokém rozmezí. |
| </p> |
| |
| <h3> Řada LED indikátorů </h3> |
| |
| <p> |
| Asi první školní aplikací je blikání LED indikátory. Proto tu je |
| osazeno 8 LED diod s příslušnými rezistory. Výstupy jsou dále |
| vyvedeny na konektor J26. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="640" height="306" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image006.png" |
| alt="Schéma LED indikátorů"> |
| </p> |
| |
| <h3> Display LED </h3> |
| |
| <p> |
| Pro sofistikovanější výpisy je zde umístěn osmimístný LED displej, |
| který je zapojený v multiplexním režimu, abychom nespotřebovali |
| zbytečně mnoho vývodů. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="714" height="368" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image007.png" |
| alt="Schéma LED displeje"> |
| </p> |
| |
| <h3> Vstupní tlačítka a přepínače </h3> |
| |
| <p> |
| Pro jednoduché vstupy jsou na desce umístěna 4 tlačítka a jeden |
| osminásobný DIP přepínač. Vstupy jsou dále opatřeny hřebínky pro další |
| využití vývodů. Protože se jedná o školní desku, jsou zde osazeny |
| ochranné sériové rezistory. Použití tlačítek a přepínačů předpokládá, |
| že jsou vstupy nakonfigurovány s pull-down odpory. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="359" height="216" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image008.png" |
| alt="Schéma tlačítek"> |
| <img width="366" height="406" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image009.png" |
| alt="Schéma DIP přepínačů"> |
| </p> |
| |
| <h3> Rozhraní PS/2 a I²C </h3> |
| |
| <p> |
| Deska je osazena dvěma porty PS/2 a jedním portem I²C. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Rozhraní PS/2 se používá pro připojení klávesnice a/nebo myši. Obě tyto |
| periferie se liší pouze protokolem. Rozhraní I²C je určeno pro |
| připojení periferií pro toto rozhraní. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Obě rozhraní jsou po hardwarové stránce triviální, neboť se jedná vždy |
| o dva vodiče (hodiny a data) buzené výstupy s otevřeným |
| kolektorem. Komunikace je obousměrná. Protože signalizační napětí |
| těchto rozhraní může být větší, než je +3.3V, je zde osazen omezovací |
| obvod s tranzistorem FET, který zajistí, že napětí na vstupu FPGA |
| nikdy nepřekročí napájecí napětí. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="334" height="296" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image010.png" |
| alt="Schéma ochrannýcj obvodů pro PS/2 port"> |
| <img width="318" height="296" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image011.png" |
| alt="Schéma ochranných obvodů pro I2C port"> |
| </p> |
| |
| <h3> VGA port </h3> |
| |
| <p> |
| Pro připojení VGA monitoru k desce je zde realizováno triviální |
| VGA rozhraní. Využívá se jen 4 úrovní (2 bity) pro každou základní |
| barvu (tedy celkem 64 barev). Převod na analogové úrovně je realizován |
| pomocí rezistorové sítě. Deska je osazena standardním VGA konektorem |
| DB15. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="348" height="516" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image012.png" |
| alt="Schéma VGA portu"> |
| </p> |
| |
| <h3> Diferenciální signály </h3> |
| |
| <p> |
| Protože obvod FPGA řady Spartan3A/3AN podporuje diferenciální signály, |
| je několik těchto signálů vyvedeno na konektor. Hledal jsem vhodný |
| konektor a na konec jsem použil konektor SATA, protože jej lze snadno |
| získat ze šrotu. Standardně se tyto konektory neosazují. Signály |
| z těchto konektorů jsou připojeny na vývody obvodu FPGA, které |
| mohou sloužit i jako hodinové vstupy. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="332" height="196" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image013.png" |
| alt="Konektory pro diferenciální signály"> |
| <img width="158" height="110" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image014.png" |
| alt="Hřebínek pro diferenciální signály"> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Další diferenciální signály jsou vyvedeny na hřebínek J7 k volnému |
| použití. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Protože jsou pro diferenciální signály využity banky 0 a 2, mohou být |
| použity jako vstupní i výstupní. Banky 1 a 3 mají naproti tomu silnější |
| výstupní budiče ale nepodporují diferenciální výstupy. Něco za něco. |
| </p> |
| |
| <h3> 5V tolerantní vstupy </h3> |
| |
| <p> |
| Protože obvod FPGA samotný (stejně jako všechny novější a rychlejší |
| obvody) nesnese na svých vstupech 5V signály, použili jsme na desce |
| vstupní budiče SN74LVC16244, které poskytují 2x16 vstupů. Jsou to |
| obvody U11 a U12 a prvních 22 signálů je připojeno rovnou na vstupy |
| FPGA (zbývajících 10 signálů je vyvedeno na hřebínky). Kdo nepotřebuje |
| 5V tolerantní vstupy, nemusí tyto obvody vůbec osazovat. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Vstupní budiče je možné po čtveřicích (nibble) aktivovat propojkami J13 |
| až J20. Zkratovací propojka povoluje příslušnou čtveřici budičů |
| (otevírá třístavový výstup obvodu SN74LVC16244). |
| </p> |
| |
| <p> |
| <i>Použité budiče nemají na vstupu ochranné diody do |
| plusu! Nesmějí se tedy budit signály většími než 5V a to ani přes velký |
| sériová rezistor.</i> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Aby byla definována logická úroveň na vstupu budičů, jsou na všech |
| vstupech rezistory 100KΩ do země. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="642" height="690" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image015.png" |
| alt="Schéma převodníku 5V signálů - první část"> |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="642" height="672" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image016.png" |
| alt="Schéma převodníku 5V signálů - druhá část"> |
| </p> |
| |
| <h3> Analogové obvody </h3> |
| |
| <p> |
| Pro pokusy s analogovými obvody je na desce osazen zesilovač |
| s dolní propustí a komparátor. Lze tak realizovat jednoduchý D/A i |
| A/D převodník. Viz aplikační poznámky XILINX XAPP154 a XAPP155. Nicméně |
| neočekávejte zázraky, poctivý převodník tím nenhradíte. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="669" height="279" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image017.png" |
| alt="Schéma A/D a D/A analogových obvodů"> |
| </p> |
| |
| <h2> Mechanická konstrukce </h2> |
| |
| <p> |
| Vývojová deska má standardní rozměry a upevňovací šrouby v rozích |
| jako ostatní desky stavebnice MLAB. |
| </p> |
| |
| <h1> Osazení a oživení </h1> |
| |
| <h2> Osazení </h2> |
| |
| <p> |
| Pro osazování je vhodné použít mikropáječku a postupovat obezřetně |
| z hlediska elektrostatického náboje. Dále je potřeba jemná pinzeta |
| a další obvyklé nářadí. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Při osazování je vhodné nejprve osadit obvody napájecích zdrojů U2 a U3 |
| a SMD součástky okolo nich. Poté je vhodné připojit +5V na vstup a |
| zkontrolovat výstupní napětí +3.3V a +1.2V dokud nemáme osazeny další |
| obvody. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Poté osadíme obvod FPGA U1 a obvody budičů U11 a U12. Tyto obvody |
| osazujeme s velkou pečlivostí, protože mají hodně vývodů |
| s malou roztečí. Používáme minimální množství pájky a vhodné |
| pastovité tavidlo. Obvod vždy nejprve připájíme za 2 protilehlé nožičky |
| a teprve poté, co se ujistíme, že jsou obvody umístěny na všech |
| stranách správně postupně zapájíme všechny vývody. Po osazení |
| zkontrolujeme pod lupou kvalitu pájení a zda nejsou zkraty mezi vývody. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Pak osadíme zbývající SMD součástky podle schématu a osazovacího plánu. |
| Pak následují klasické součástky. Začínáme LED displejem, všemi |
| hřebínky a nakonec konektory pro PS/2 a VGA port. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Na závěr desku opticky zkontrolujeme (orientace součástek, zkraty, |
| zapomenuté spoje a podobně) a přišroubujeme rohové šrouby se sloupky. |
| Poslední operací je umytí zbytků tavidla, vysušení a finální optická |
| kontrola. |
| </p> |
| |
| <h3> Osazovací plán, horní strana </h3> |
| |
| <p> |
| <img width="676" height="737" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image018.jpg" |
| alt="Osazení - strana součástek"> |
| </p> |
| |
| <h3> Osazovací plán, spodní strana </h3> |
| |
| <p> |
| <img width="677" height="737" |
| src="S3AN01B_HW_Reference.cs_soubory/image019.jpg" |
| alt="Osazení - strana spojů"> |
| </p> |
| |
| <h3> Seznam součástek </h3> |
| |
| <table class="Soupiska"> |
| <tr> |
| <th> Počet </th> |
| <th> Reference </th> |
| <th> Hodnota </th> |
| <th> Pouzdro </th> |
| <th> Poznámka </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Rezistory </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> R28 </td> |
| <td> 0R </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 20 </td> |
| <td> R1-R10, R66, R67, R81-R88 </td> |
| <td> 100 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 3 </td> |
| <td> R59, R62, R65 </td> |
| <td> 120 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 3 </td> |
| <td> R58, R61, R64 </td> |
| <td> 270 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 22 </td> |
| <td> R12, R14, R29, R30-R40, R49-R56 </td> |
| <td> 390 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 3 </td> |
| <td> R57, R60, R63 </td> |
| <td> 510 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 9 </td> |
| <td> R11, R41-R48 </td> |
| <td> 820 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> R80 </td> |
| <td> 1k2 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 4 </td> |
| <td> R16, R17, R18, R19 </td> |
| <td> 3k3 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 21 </td> |
| <td> R13, R15, R20-R27, R68, R70, R72-R79, R89 </td> |
| <td> 4k7 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 2 </td> |
| <td> R69, R71 </td> |
| <td> #4k7 </td> |
| <td> R0805 </td> |
| <td> Neosazuje se </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 32 </td> |
| <td> R100-R131 </td> |
| <td> 100k </td> |
| <td> R0603 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Kondenzátory keramické </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 3 </td> |
| <td> C20-C22 </td> |
| <td> 4n7 </td> |
| <td> C0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> C34 </td> |
| <td> 10nF </td> |
| <td> C0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 27 </td> |
| <td> C4-C19, C23-C33 </td> |
| <td> 100nF </td> |
| <td> C0805 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Kondenzátory tantalové </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 3 </td> |
| <td> C1, C2, C3 </td> |
| <td> 22uF/6.3V </td> |
| <td> ELYTB </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Diody </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> D9 </td> |
| <td> 1N5820 </td> |
| <td> DO201 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Diody LED a displeje LED </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 10 </td> |
| <td> D0-D8, D10 </td> |
| <td> LED3mm_RED </td> |
| <td> LED3 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 2 </td> |
| <td> LD0, LD1 </td> |
| <td> FT-M514RD </td> |
| <td> 4LED7_12PIN_14_2 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Tranzistory </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 8 </td> |
| <td> Q0-Q7 </td> |
| <td> BC856 </td> |
| <td> SOT23 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 6 </td> |
| <td> Q8-Q13 </td> |
| <td> BS170SMD </td> |
| <td> SOT23 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Integrované obvody </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U1 </td> |
| <td> XC3S50AN-4TQG144C </td> |
| <td> TQFP144 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U2 </td> |
| <td> AP1086K33G-13 </td> |
| <td> TO263 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U3 </td> |
| <td> TS1117BCP12R0 </td> |
| <td> TO252 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U4 </td> |
| <td> CFPS-73-100M </td> |
| <td> SG8002 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U5 </td> |
| <td> AT45DB011D-SSH-B </td> |
| <td> SO8_150 </td> |
| <td> Volitelné </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U6 </td> |
| <td> AT45DB011D-SH-B </td> |
| <td> SO8_210 </td> |
| <td> Volitelné </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U7 </td> |
| <td> AT25DF0xxA-SSH </td> |
| <td> SO8_150 </td> |
| <td> Volitelné </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U8 </td> |
| <td> SST24LF040A-33-4C-S2AE </td> |
| <td> SO8_210 </td> |
| <td> Volitelné </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U9 </td> |
| <td> MCP6001T-I/OT </td> |
| <td> SOT23-5 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> U10 </td> |
| <td> MCP6546T-E/OT </td> |
| <td> SOT23-5 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 2 </td> |
| <td> U11, U12 </td> |
| <td> SN74LVC16244ADL </td> |
| <td> SSOIII_48_300 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Mechanické součástky </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 4 </td> |
| <td> SW0-SW3 </td> |
| <td> PUSH050x050 </td> |
| <td> PUSH050x050 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> SW4 </td> |
| <td> DIPSW8 </td> |
| <td> DIPSW8 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 12 </td> |
| <td> Propojka </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Konektory </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J27 </td> |
| <td> DB15F_3L_90 </td> |
| <td> DB15F_3L_90 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 2 </td> |
| <td> J31, J32 </td> |
| <td> MINIDIN6_PS2 </td> |
| <td> MINIDIN6 </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 2 </td> |
| <td> J28, J29 </td> |
| <td> #SATA_DATA </td> |
| <td> SATA_DATA </td> |
| <td> Neosazuje se </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Jednořadé hřebínky </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J33+J34+J35+J36+J37+J38 </td> |
| <td> JUMP9 </td> |
| <td> JUMP9 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J22 </td> |
| <td> #JUMP1 </td> |
| <td> JUMP1 </td> |
| <td> Neosazuje se </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 9 </td> |
| <td> J6, J13, J14, J15, J16, J17, J18, J19, J20 </td> |
| <td> JUMP2 </td> |
| <td> JUMP2 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J30 </td> |
| <td> JUMP4 </td> |
| <td> JUMP4 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 3 </td> |
| <td> J12, J21, J100 </td> |
| <td> JUMP10 </td> |
| <td> JUMP10 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J10 </td> |
| <td> JUMP22 </td> |
| <td> JUMP22 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J3 </td> |
| <td> JUMP9_X3_X5_X8</td> |
| <td> JUMP9_X3_X5_X8</td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Douřadé hřebínky </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J24 </td> |
| <td> JUMP2X2 </td> |
| <td> JUMP2X2 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 5 </td> |
| <td> J1, J2, J4, J5, J8 </td> |
| <td> JUMP2X3 </td> |
| <td> JUMP2X3 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J7 </td> |
| <td> JUMP2X4 </td> |
| <td> JUMP2X4 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 2 </td> |
| <td> J25, J26 </td> |
| <td> JUMP2X8 </td> |
| <td> JUMP2X8 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> J11 </td> |
| <td> JUMP2X10 </td> |
| <td> JUMP2X10 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 2 </td> |
| <td> J9, J23 </td> |
| <td> JUMP2X22 </td> |
| <td> JUMP2X22 </td> |
| <td> Nalámat </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="5"> Konstrukční součástky </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 1 </td> |
| <td> Plošný spoj </td> |
| <td> PCB S3AN01B </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 4 </td> |
| <td> Šroub M3x12mm křížový, válcová hlava, pozinkovaný </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 4 </td> |
| <td> Matice M3, pozinkovaná </td> |
| <td> /td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> 4 </td> |
| <td> Podložka M3, pozinkovaná </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| </table> |
| |
| <h2> Oživení </h2> |
| |
| <h3> První zapnutí </h3> |
| |
| <p> |
| Prvním krokem je připojení k laboratornímu zdroji a kontrola |
| funkčnosti napájecích zdrojů. Postupně zvyšujeme napájecí napětí až |
| k hranici +5V a měříme spotřebu (orientačně) a napětí na vnitřních |
| stabilizátorech U2 a U3. Vnitřní napájecí napětí jsou +3.3V a +1.2V |
| (mohou se lišit řekněme o desítky milivoltů). Spotřeba desky bez |
| nahrané konfigurace je cca 50-60mA. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Nyní je třeba ověřit, zda pracují ochranné obvody na PS/2 portech. |
| Měříme napětí na Q10.D, které má být cca +5V a Q10.S, které má být o |
| něco menší, než +3.3V. Toto měření opakujeme pro všechny 4 tranzistory, |
| tedy pro Q10 až Q13. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Podobně zkontrolujeme i ochranné obvody I²C portu. Jen je třeba |
| z vnějšku připojit +4V na hřebínek J30.2 a J30.3 a měřit na |
| tranzistorech Q8 a Q9. Opět se nesmí směrem k FPGA dostávat napětí |
| větší, než je napájení +3.3V. |
| </p> |
| |
| <h3> Testovací obsah </h3> |
| |
| <p> |
| Protože samotný obvod FPGA bez nahrané konfigurace je „mrtvým broukem“ |
| je pro další oživování a testování potřeba použít nějaký vhodný obsah, |
| aby bylo možno otestovat celou funkčnost desky. Testování desky je |
| popsáno v dokumentu S3AN01B_HW_Test. |
| </p> |
| |
| </div> |
| |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <!-- ============== PATIČKA ============== --> |
| <div class="Footer"> |
| <script type="text/javascript"> |
| <!-- |
| SetRelativePath("../../../../../"); |
| DrawFooter(); |
| // --> |
| </script> |
| <noscript> |
| <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p> |
| </noscript> |
| </div> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| |
| </body> |
| </html> |
