Отладочный стенд SDK 7.1. Общие сведения. Принципиальная схема учебного стенда, страница 2

Рис.4. Схема подключения стенда SDK 7.1 к персональному компьютеру IBM PC

Последовательность действий должна быть такой:

§  Выключите персональный компьютер.

§  Подключите к параллельному порту (LPT) компьютера JTAG-кабель программирования.

§  Подключите кабель программирования к разъему J4 на стенде SDK 7.1.

§  Подключите кабель питания к разъему J2 SDK 7.1.

§  Включите питание персонального компьютера.

§  Подключите блок питания стенда к сети 220В.

После этих действий система «компьютер - стенд» готова к работе. Стенд SDK 7.1 может функционировать независимо от персонального компьютера, при этом порядок включения питания особого влияния на функционирование стенда не оказывает.

При первом включении стенда микросхема сконфигурирована для демонстрационного варианта, где показаны основные режимы функционирования её элементов управления и отображения (горят семисегментные индикаторы, а по светодиодам бегают волны, которые реагируют на изменение положения переключателей.). Исходные тексты демонстрационной прошивки прилагаются к документации. Они были скомпилированы с помощью программы ISE Series 6.2i (свободно распространяемой фирмой XILINX).

Внутренний источник питания +3,3В выполнен на основе линейного стабилизатора напряжения LM1117 (рис.5). Он обеспечивает защиту от неправильного включения полярности первичного напряжения от внешнего источника и перегрузок в цепях питания. Электрические характеристики питающих напряжений соответствуют требованиям, установленным на микросхему программируемой логики XC9572XL.

Рис.5 Схема питания стенда

Принципиальная схема учебного стенда

Принципиальная схема стенда показана на рис.6. Единственным программируемым ресурсом стенда является CPLD фирмы Xilinx XC9572XL-TQ100. Она расположена в центре рисунка и имеет 100 внешних выводов.

Если не считать контактов питания (VCC) и земли (GND), а также 4-х контактов для подключения JTAG-кабеля, то в распоряжении пользователя остаётся 72 контакта.

В верхнем правом углу схемы показан разъём J2 для подачи питания от внешнего источника +9В. Из этого напряжения формируется стабилизированное напряжение номиналом +3,3В (микросхема U1).

Слева на схеме находятся разъёмы J1 и J3 для подключения внешних устройств. Под ними (за блоком конденсаторов) расположены 8 двухпозиционных механических переключателей sw7...sw0, благодаря которым удобно имитировать входные двоичные сигналы.

В центральной части принципиальной схемы находится микросхема программируемой логики U2 (XC9572XL-10TQ100C). Справа от неё расположен разъём J4 для подключения JTAG – кабеля. К разъёму подключены четыре специальных вывода для программирования ПЛИС.

Справа изображена схема формирования сигнала сброса RESET. Она работает от кнопки SW8. Сигнал RESET подаётся на контакт 99 ПЛИС и является глобальным сбросом для микросхемы.

Под ней показана схема формирования одиночных импульсов (кнопка SW9). Вероятно, она разрабатывалась как альтернатива высокочастотному генератору. Но из-за не устранённого на ней дребезга контактов, при однократном нажатии схема может выдать несколько импульсов. По этой причине вместо неё лучше использовать один из механических переключателей.

В нижнем правом углу находится генератор прямоугольных импульсов U4 частотой 16MHz. Выход генератора подключён к контакту 22 ПЛИС, выполняющему функцию глобального тактирующего входа.

Данный генератор удаётся использовать и для демонстрационных экспериментов, но при этом его частоту приходится многократно делить буквально до нескольких герц.

Справа от программируемой микросхемы находятся два семисегментных индикатора dig2 и dig1. Конструктивно они оформлены в виде единого модуля I1. Здесь же находятся восемь светодиодов D6…D13. Они используются для визуального контроля уровней цифровых сигналов вашего проекта.

Светодиоды показывают значения одиночных сигналов, семисегментные индикаторы – четырёхразрядных шинных сигналов (в шестнадцатеричном формате). Следует помнить, что светодиоды загораются, когда подключённые к ним цифровые сигналы выдают уровни Лог 0.

Обратите внимание, линейка светодиодов D6…D13 и левая цифра семисегментной индикации I1 имеют общее управление (подключены к одним и тем же выводам ПЛИС). Их катоды попарно соединены в одной точке. Это означает, что в статике вы можете использовать что-то одно.