eng
Какое оборудование необходимо для конфигурирования или программирования ПЛИС Xilinx? Опытный инженер может без труда самостоятельно собрать загрузочный кабель, подключаемый к LPT-порту компьютера, но создание кабеля с USB-интерфейсом потребует значительно больше времени и сил. Фирма LDM-SYSTEMS по доступной цене предлагает готовые загрузочные кабели для ПЛИС Xilinx как с USB-, так и с LPT-интерфейсом.
Теги: fpgas programmer xilinx плис программаторы
Самый простой и дешевый вариант – собрать своими руками загрузочный кабель Parallel Cable III для LPT-порта персонального компьютера. Для этого нужно не так уж много компонентов: монтажная печатная плата, две интегральные микросхемы 74HC125 в корпусах DIP14, резисторы 39 Ом (11 шт.), по одному резистору 1 и 5,1 кОм, конденсаторы 0,1 мкФ (2 шт.), конденсаторы 10 пФ (6 шт.), разъем LPT DB-25М, плоский шлейф FRC-10, по одной вилке на шлейфы FDC-10 и IDC-10F.
Центральные элементы схемы (рис.1) – микросхемы DD1 и DD2, через которые организуется интерфейс между 5-В ТТL-уровнями LPT-порта и различными ПЛИС с 5-В ТТL и 3,3-В уровнями. Резисторы 39 Ом ограничивают ток, а резисторы 1 и 5,1 кОм подтягивают соответствующие линии к земле (GND) и напряжению питания (VCC), соответственно. Питание загрузочного кабеля Parallel Cable III осуществляется со стороны разъема JTAG (XS2-1, VCC). Для уменьшения наводок на кабель разъема XS2 его длина должна быть не более 20 см. Рекомендуется использовать SMD-резисторы в корпусах 0805, так как они небольшого размера и хорошо устанавливаются на контактные площадки стандартных монтажных печатных плат с шагом отверстий 2,5 или 2,54 мм. Сборка такого кабеля займет 20–40 мин, а стоимость компонентов не превысит 500 руб.
Если у вас нет желания самостоятельно собирать подобное устройство, то можно приобрести уже готовый загрузочный кабель Parallel Cable III, который выпускает компания LDM-SYSTEMS под обозначением LDM-PCIII 2.01 (рис.2). Рекомендуемая розничная цена LDM-PCIII 2.01 составляет 800 руб.
Загрузочный кабель LDM-PCIII 2.01 позволяет:
конфигурировать ПЛИС FPGA Xilinx – Virtex-II, Virtex E, Virtex, Spartan-6, Spartan-3E, Spartan-3, выполненные по технологии SRAM;
программировать ПЛИС CPLD Xilinx – CoolRunner-II, CoolRunner XPLA3, XC9500XL, XC9500, выполненные по технологии EEPROM;
программировать конфигурационные PROM XCF01, XCF02, XCF04, XCF08, XCF16 и XCF32.
Особенности кабеля:
программирует микросхемы с питанием 5 и 3,3 В;
обеспечивает быстрый и дешевый способ внутрисистемного программирования;
поддерживает загрузку данных непосредственно из среды проектирования Xilinx ISE;
совместим со стандартным 25-контактным параллельным LPT-портом персонального компьютера (табл.1);
имеет стандартный пользовательский 10-контактный разъем для подключения к плате (табл.2);
диапазон питающего напряжения – 4,5–5,5 В для ПЛИС с VCC=5 В и 2,5–3,6 В – для ПЛИС с VCC=3 В.
В комплект поставки кабеля ByteBlasterMV LDM-PB 2.01 входят:
загрузочный кабель LDM-PCIII 2.01 Parallel Cable III;
описание к загрузочному кабелю;
примеры проектов для Xilinx ISE;
описание семейств ПЛИС Xilinx.
Но что делать, если вы работаете с ноутбуком, в котором нет LPT-порта? В этом случае вам потребуется загрузочный кабель Xilinx Programming Cable XUP USB-JTAG. Он представляет собой мост между USB-портом компьютера и интерфейсом программирования или конфигурирования ПЛИС.
XUP USB-JTAG включает USB-порт, ПЛИС CPLD, буфер согласования уровней напряжения и разъем JTAG (рис.3). ПО Xilinx ISE с помощью XUP USB-JTAG осуществляет обмен данными между ПЛИС CPLD через мост USB-FIFO. ПЛИС CPLD декодирует данные и управляет интерфейсом JTAG. Аналогично организуется обратный обмен данными от разъема JTAG через ПЛИС CPLD, мост USB-FIFO к ПО Xilinx ISE.
XUP USB-JTAG – устройство стандарта Plug and Play. Для его нормальной работы необходимо задать нужные идентификаторы PID и VID для моста USB-FIFO. Кроме этого, нужно написать программу для кодирования и декодирования данных между JTAG и мостом USB-FIFO. Все это усложняет самостоятельное создание подобного кабеля. При штучном изготовлении XUP USB-JTAG его стоимость может доходить до 4000–5000 руб. Имеющиеся на рынке загрузчики XUP USB-JTAG производства, например, Xilinx и Digilent, стоят от 5000 до 20000 руб.
В начале 2013 года LDM-SYSTEMS начала производство полного аналога XUP USB-JTAG под обозначением LDM-XUP USB-JTAG (рис.4). Рекомендуемая розничная цена – 3700 руб.
Загрузочный кабель LDM-XUP USB-JTAG имеет следующие особенности:
подключается к USB-порту персонального компьютера;
поддерживает логические уровни от 1,5 до 5 В;
организует быстрый способ внутрисистемного программирования;
поддерживает работу непосредственно из среды проектирования Xilinx ISE;
питание осуществляется от USB-порта (не требуется дополнительного источника);
имеет эргономичный малогабаритный корпус – 71×41×23 мм;
конфигурирует семейства FPGA Xilinx – Virtex-II, Virtex E, Virtex, Spartan-6, Spartan-3E, Spartan-3, выполненные по технологии SRAM;
программирует семейства CPLD Xilinx – CoolRunner-II, CoolRunner XPLA3, XC9500XL, XC9500, выполненные по технологии EEPROM;
программирует конфигурационные PROM XCF01, XCF02, XCF04, XCF08, XCF16 и XCF32.
На вывод 1 (Vref) 10-контактного кабеля LDM-XUP USB-JTAG (рис.5, табл.3) должно подаваться напряжение, определяемое в зависимости от программируемых или конфигурируемых устройств.
В комплекте с кабелем LDM-XUP USB-JTAG поставляются шлейфы IDC-10–IDC-10, IDC2-14–IDC2-14 и переходник IDC-10–IDC2-14. Переходник позволяет использовать загрузочный кабель для программирования отладочных плат производства LDM-SYSTEMS c разъемом IDC-10 и плат сторонних производителей с конфигурационным разъемом IDC2-14.
Комплектация загрузочного кабеля LDM-XUP USB-JTAG:
загрузочный модуль LDM-XUP USB-JTAG;
кабель miniUSB;
шлейф IDC-10 – IDC-10;
переходник IDC-10 – IDC2-14;
шлейф IDC2-14 – IDC2-14;
диск CD-R c инструкцией к загрузочному кабелю, примерами проектов для системы проектирования Xilinx ISE и описанием ПЛИС Xilinx.
Преимущества загрузочных кабелей LDM-SYSTEMS – их надежность, дешевизна и постоянное наличие на складе производителя и в магазинах многих городов России. Эти загрузочные кабели могут быть использованы при разработке устройств автоматизации, управления, контроля технологических параметров, в системах навигации, портативных устройствах с низким энергопотреблением, а также для изучения основ проектирования электронных устройств на базе различных семейств ПЛИС фирмы Xilinx. ●
Центральные элементы схемы (рис.1) – микросхемы DD1 и DD2, через которые организуется интерфейс между 5-В ТТL-уровнями LPT-порта и различными ПЛИС с 5-В ТТL и 3,3-В уровнями. Резисторы 39 Ом ограничивают ток, а резисторы 1 и 5,1 кОм подтягивают соответствующие линии к земле (GND) и напряжению питания (VCC), соответственно. Питание загрузочного кабеля Parallel Cable III осуществляется со стороны разъема JTAG (XS2-1, VCC). Для уменьшения наводок на кабель разъема XS2 его длина должна быть не более 20 см. Рекомендуется использовать SMD-резисторы в корпусах 0805, так как они небольшого размера и хорошо устанавливаются на контактные площадки стандартных монтажных печатных плат с шагом отверстий 2,5 или 2,54 мм. Сборка такого кабеля займет 20–40 мин, а стоимость компонентов не превысит 500 руб.
Если у вас нет желания самостоятельно собирать подобное устройство, то можно приобрести уже готовый загрузочный кабель Parallel Cable III, который выпускает компания LDM-SYSTEMS под обозначением LDM-PCIII 2.01 (рис.2). Рекомендуемая розничная цена LDM-PCIII 2.01 составляет 800 руб.
Загрузочный кабель LDM-PCIII 2.01 позволяет:
конфигурировать ПЛИС FPGA Xilinx – Virtex-II, Virtex E, Virtex, Spartan-6, Spartan-3E, Spartan-3, выполненные по технологии SRAM;
программировать ПЛИС CPLD Xilinx – CoolRunner-II, CoolRunner XPLA3, XC9500XL, XC9500, выполненные по технологии EEPROM;
программировать конфигурационные PROM XCF01, XCF02, XCF04, XCF08, XCF16 и XCF32.
Особенности кабеля:
программирует микросхемы с питанием 5 и 3,3 В;
обеспечивает быстрый и дешевый способ внутрисистемного программирования;
поддерживает загрузку данных непосредственно из среды проектирования Xilinx ISE;
совместим со стандартным 25-контактным параллельным LPT-портом персонального компьютера (табл.1);
имеет стандартный пользовательский 10-контактный разъем для подключения к плате (табл.2);
диапазон питающего напряжения – 4,5–5,5 В для ПЛИС с VCC=5 В и 2,5–3,6 В – для ПЛИС с VCC=3 В.
В комплект поставки кабеля ByteBlasterMV LDM-PB 2.01 входят:
загрузочный кабель LDM-PCIII 2.01 Parallel Cable III;
описание к загрузочному кабелю;
примеры проектов для Xilinx ISE;
описание семейств ПЛИС Xilinx.
Но что делать, если вы работаете с ноутбуком, в котором нет LPT-порта? В этом случае вам потребуется загрузочный кабель Xilinx Programming Cable XUP USB-JTAG. Он представляет собой мост между USB-портом компьютера и интерфейсом программирования или конфигурирования ПЛИС.
XUP USB-JTAG включает USB-порт, ПЛИС CPLD, буфер согласования уровней напряжения и разъем JTAG (рис.3). ПО Xilinx ISE с помощью XUP USB-JTAG осуществляет обмен данными между ПЛИС CPLD через мост USB-FIFO. ПЛИС CPLD декодирует данные и управляет интерфейсом JTAG. Аналогично организуется обратный обмен данными от разъема JTAG через ПЛИС CPLD, мост USB-FIFO к ПО Xilinx ISE.
XUP USB-JTAG – устройство стандарта Plug and Play. Для его нормальной работы необходимо задать нужные идентификаторы PID и VID для моста USB-FIFO. Кроме этого, нужно написать программу для кодирования и декодирования данных между JTAG и мостом USB-FIFO. Все это усложняет самостоятельное создание подобного кабеля. При штучном изготовлении XUP USB-JTAG его стоимость может доходить до 4000–5000 руб. Имеющиеся на рынке загрузчики XUP USB-JTAG производства, например, Xilinx и Digilent, стоят от 5000 до 20000 руб.
В начале 2013 года LDM-SYSTEMS начала производство полного аналога XUP USB-JTAG под обозначением LDM-XUP USB-JTAG (рис.4). Рекомендуемая розничная цена – 3700 руб.
Загрузочный кабель LDM-XUP USB-JTAG имеет следующие особенности:
подключается к USB-порту персонального компьютера;
поддерживает логические уровни от 1,5 до 5 В;
организует быстрый способ внутрисистемного программирования;
поддерживает работу непосредственно из среды проектирования Xilinx ISE;
питание осуществляется от USB-порта (не требуется дополнительного источника);
имеет эргономичный малогабаритный корпус – 71×41×23 мм;
конфигурирует семейства FPGA Xilinx – Virtex-II, Virtex E, Virtex, Spartan-6, Spartan-3E, Spartan-3, выполненные по технологии SRAM;
программирует семейства CPLD Xilinx – CoolRunner-II, CoolRunner XPLA3, XC9500XL, XC9500, выполненные по технологии EEPROM;
программирует конфигурационные PROM XCF01, XCF02, XCF04, XCF08, XCF16 и XCF32.
На вывод 1 (Vref) 10-контактного кабеля LDM-XUP USB-JTAG (рис.5, табл.3) должно подаваться напряжение, определяемое в зависимости от программируемых или конфигурируемых устройств.
В комплекте с кабелем LDM-XUP USB-JTAG поставляются шлейфы IDC-10–IDC-10, IDC2-14–IDC2-14 и переходник IDC-10–IDC2-14. Переходник позволяет использовать загрузочный кабель для программирования отладочных плат производства LDM-SYSTEMS c разъемом IDC-10 и плат сторонних производителей с конфигурационным разъемом IDC2-14.
Комплектация загрузочного кабеля LDM-XUP USB-JTAG:
загрузочный модуль LDM-XUP USB-JTAG;
кабель miniUSB;
шлейф IDC-10 – IDC-10;
переходник IDC-10 – IDC2-14;
шлейф IDC2-14 – IDC2-14;
диск CD-R c инструкцией к загрузочному кабелю, примерами проектов для системы проектирования Xilinx ISE и описанием ПЛИС Xilinx.
Преимущества загрузочных кабелей LDM-SYSTEMS – их надежность, дешевизна и постоянное наличие на складе производителя и в магазинах многих городов России. Эти загрузочные кабели могут быть использованы при разработке устройств автоматизации, управления, контроля технологических параметров, в системах навигации, портативных устройствах с низким энергопотреблением, а также для изучения основ проектирования электронных устройств на базе различных семейств ПЛИС фирмы Xilinx. ●
Отзывы читателей
