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发表于2016-10-16 21:47:33 | 显示全部楼层
1# 电梯直达

FPGA核心板转DIP40

1、作品简介


实物图:

    


用途:制作一个FPGA转接板,插在51开发板的DIP40(或锁座)上,学习FPGA,给FPGA入门级学生使用。

功能:相比其他作品来说,应该是最简单的了。1、板子配有8LED灯,可做LED灯试验;2、有DIP40接口,兼容51单片机的座子,理论上51的外围电路,该板子的FPGA都可以使用上;3、扩展的32IO,可做其它用途。

目的:现在市面上我还没有发现有这种类型板子,在我看来还是有必要存在的。主要原因是:1、现在买一套FPGA板少则一两百,多则上万,对于一个初学者或者只需简单了解FPGA的人来说,是一笔不小的支出。2、初学者一般都有自己的51开发板,闲置是一种浪费,如果有一个FPGA核心板转DIP40的模块,搭上合适简单的外围,就可以利用上51开发板的外围,也是一个不错的选择,价格会低一点点。3、学的深一些的同学,可以搞个51核,继续跑原来十分熟悉的51底板,也是一件很愉快的事情。 

2、作品亮点

 这个板子最大的特点就是,它可以插在51的开发板上使用外围电路,自带一小部分扩展功能,和下载接口。

3、系统构架图

 

4、原理图


原理图源文件EP4CE6E22C8N CORE.rar


1)供电电路


2)下载电路


38Bit LED电路


432Bit 外扩IO


5DIP40接口电路


6)时钟电路


7EP4CE10E22部分电路

 

5PCB实物图

PCB源文件:EP4CExE22 TO DIP40.rar

嘉立创打板也真是快,三天就拿到了,价格也便宜。拿到板就迫不及待焊接,焊的不是很好,还能看。上实物图。插上51开发板上,驱动数码管闪烁。兴奋ING。

        


BOM物料:

6、软件部分的描述

新建工程参考链接:FPGA怎么建立一个Quartus工程

程序下载参考链接:fpgaEPCS 配置的2种方法 FPGA下载程序的方法

 

我也是刚开始学习FPGA,复杂的程序现在写不出来,简单写了一下驱动8BIT LED的跑马灯程序,可以跑。后续接着努力学习,看能否移植51核上去,现在正在看VERILOG。

自己建立的工程文件EP4CE10_TEST.rar

调试程序:

module EP4CE10(clk,led);

                     input clk;

                     output[7:0] led;

                     reg[7:0] led;

                     reg[23:0] q;

always@(posedge clk)

                     begin

                            q<=q+1;

                            if(q==24'b000111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b11111110;

                                   end

                            else if(q==24'b001111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b11111101;

                                   end

                            else if(q==24'b010111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b11111011;

                                   end

                            else if(q==24'b011111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b11110111;

                                   end

                            else if(q==24'b100111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b11101111;

                                   end

                            else if(q==24'b101111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b11011111;

                                   end

                            else if(q==24'b110111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b10111111;

                                   end

                            else if(q==24'b111111111111111111111111)

                                   begin

                                                 led<=8'b01111111;

                                                 q<=0;

                                   end

                            end

endmodule

7、总结

调试过程:

1FPGA封装中心最好留个大过孔焊盘,不然焊接的时候会很痛苦。我就是没留好孔,FPGA中间的地要跟PCB连起来,费了好大劲。后来还是通过钻孔才能焊接起来。注意:如果FPGA中间地没连到PCB上是下载不了程序的。

2、焊接好板子后,测试电源3.3V对地短路,找了好久,发现是滤波电容短路了,0603封装还是有点小,有一定概率短路,后面做板子建议使用0805会好些。

3、所有元器件焊接好后,上电,下载测试程序,下载成功,就是不跑,纳闷了,以为是FPGA被我用热风枪吹坏了,着急,以为是程序写错了,一直改,还是不行。后来就找硬件上的问题,一直找,找到有源晶振,测试其振幅才1.2V,判断应该是坏了,重新换了一个,测得振幅是3.3V,程序才跑了起来。这个有源晶振因为批次和质量问题,有可能是坏的,不能太相信有源晶振了。


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发表于2016-10-17 09:51:28   |  显示全部楼层
2#

 楼主作品的出现,犹如海上灯塔,确实给想入门学习FPGA的电工们带来了方便和指南!



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