П Р А К Т И К У М. Внешний вид отладочной платы DiLaB (Cyclone 3) приведен на рисунке 3

Внешний вид отладочной платы DiLaB (Cyclone 3) приведен на рисунке 3.

 

Рисунок 3

 

Как видно из рисунка 3 по функциональному набору периферийных компонентов, данный стенд уступает DiLabII, за кажущейся простотой скрывается достаточно, мощное устройство, не обременяющее разработчика излишней обвязкой периферийных устройств. Данный стенд

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР 230113.12.02.19 ПЗ

позволяет сосредоточится на решении конкретных задач. Необходимый набор устройств и компонентов подключается посредством портов расширения.

Структурная схема устройства представлена на рисунке 4.

Рисунок 4

В состав комплекса входят:

- СБИС Программируемой Логики (Cyclone III);

- Конфигурационная память СБИС (Cyclone III);

- Переключатели;

- Кнопки ввода данных;

- Светодиоды (8 доступных программисту);

 

 

-

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР 230113.12.02.19 ПЗ

Микросхема статической памяти (объемом 256k*16 бит);

- Кварцевый генератор;

- USB интерфейс, включающий:

1) - Разъем miniB;

2) - Микросхему FTDI - FT245R.

- JTAG интерфейс, включающий:

1) - Микросхему MAX3064;

2) - Набор джамперов для выбора режима работы;

3) - Разъем JTAG.

- Разъемы расширения

- Модуль питания платы.

 

Центральным элементом стенда является микросхема EP3C5E144C8N

Данная ПЛИС имеет следующие характеристики:

Число выводов СБИС – 144;

- Число пользовательских выводов (входов/выходов) – 94;

- Число логических элементов – 5136;

- Объем встроенной памяти – 414 кбит;

- Число встроенных умножителей (разрядностью 9*9) – 46;

- Число встроенных умножителей тактовых сигналов (PLL) – 2;

- Объем файла конфигурации (без сжатия) – 3 Мбит;

Примечание: на плате присутствует кнопка RESET, позволяющая сбросить текущую конфигурацию СБИС.

Как было отмечено выше набор компонентов ввода и индикации представлен переключателями (8 шт.), кнопки 2 (шт.), светодиодами (8 шт.), разъемы расширения (в текущей работе не рассматриваются).

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР 230113.12.02.19 ПЗ

3.2 Переключатели

Плата miniDiLaB-CIII содержит 8 переключателей. В положении «1» переключатель коммутирует логическую единицу, а в положении «0» - логический нуль (рисунок 5). Верхнее положение – лог. «1», в нижнем - «0»

 

Рисунок 5

 

В таблице 1 указаны соотношения переключателей с выводами СБИС CycloneIII.
Таблица 1

Переключатель	Номер вывода EP3C5E144
sw0
sw1
sw2
sw3
sw4
sw5
sw6
sw7

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР 230113.12.02.19 ПЗ

3.3 Кнопки

Плата miniDiLaB-CIII содержит 2 кнопки (рисунок 6): при нажатой кнопке передается логический «0», при отжатой – логическая «1»

.

Рисунок 6

 

 

Кнопка	Номер вывода EP3C5E144
pba
pbb

 

3.4 Светодиоды

Плата miniDiLaB-CIII содержит 8 светодиодов, рисунок 7.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР 230113.12.02.19 ПЗ

Рисунок 7

 

Таблица 2

Светодиод	Номер вывода EP3C5E144	Активный (включающий светодиод) уровень сигнала
led0		лог. «0»
led1		лог. «0»
led2		лог. «0»
led3		лог. «0»
led4		лог. «0»
led5		лог. «0»
led6		лог. «0»
led7		лог. «0»

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР 230113.12.02.19 ПЗ

4 Генератор

Схема, показанная на рисунке 8, имеет два динамических состояния. В первом из них, когда на выходе D1.1 состояние лог. " 1" (выход D1.2 лог. " 0"), конденсатор С1 заряжается. В процессе заряда напряжение на входе инвертора D1.1 возрастает, и при достижении значения Uпор=0, 5Uпит происходит скачкообразный переход во второе динамическое состояние, в котором на выходах D1.1 лог. " О", D1.2 -" 1". В этом состоянии происходит перезаряд емкости (разряд) током обратного направления. При достижении напряжения на С1Unop происходит возврат схемы в первое динамическое состояние. При использовании неполярного конденсатора С1 длительность импульсов (tи) и пауза (tо) будут почти одинаковыми: tи=to=0, 7R1C1. Полный период T=1, 4R1C1. Резистор R1 и конденсатор С1 могут находиться в диапазоне 20 к0м...10 МОм; 300 пф...100 мкФ.

Рисунок 8

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР 230113.12.02.19 ПЗ

Список литературы

1 Ф.А. Губарев, О.И. Андрющенко " Цифровые устройства" Томского политехнического университета 2012;

2 С.А. Гайворонский " Методы проектирования

систем логического управления" Томск – 2011 г.

 

 

П Р А К Т И К У М