Rysino - płytka ewaluacyjna FPGA Intel MAX10 - PCB do projektu AVT 5726

Rysino - płytka ewaluacyjna z FPGA Intel MAX10 - płytka drukowana do AVT5726 Płytka PCB do wykonania minimalistycznej płytki ewaluacyjnej z układem FPGA Intel MAX10.

Rysino - kompaktowa baza do projektów FPGA AVT5726 Rysino to projekt minimalistycznej płytki ewaluacyjnej przeznaczonej do nauki i prototypowania własnych konstrukcji opartych na układach FPGA z rodziny Intel MAX10. Konstrukcja daje dostęp do podstawowych zasobów układu, złącza JTAG, interfejsu USB-UART oraz wyprowadzeń zgodnych mechanicznie z popularnym formatem Arduino. Zastosowany układ Intel MAX10 10M04SAE144C8G zawiera 4000 elementów logicznych, pamięć RAM, pamięć Flash do konfiguracji i aplikacji użytkownika, bloki mnożące oraz przetwornik ADC. Na płytce przewidziano generator 8 MHz, diody LED, przełączniki DIP, przycisk resetu i konwerter FT230XS. Wersja A obejmuje samą płytkę PCB; układ FPGA, konwerter USB-UART, stabilizator, złącza, generator, przełączniki i pozostałe elementy trzeba skompletować osobno.

Intel MAX10 10M04 układ FPGA z 4000 elementów logicznych, RAM, Flash, blokami mnożącymi i ADC JTAG i USB-UART programowanie przez USB Blaster oraz komunikacja szeregowa przez FT230XS Płytka PCB 68x53 mm kompaktowa płytka ewaluacyjna z wyprowadzeniami w formacie Arduino

Karta techniczna AVT5726

Minimalistyczna płytka ewaluacyjna z układem FPGA Intel MAX10 do nauki, testów i prototypowania własnych projektów cyfrowych.

WersjaA - płytka PCB

Typ modułupłytka ewaluacyjna FPGA

Nazwa projektuRysino

Układ FPGAIntel MAX10 10M04SAE144C8G

Liczba elementów logicznych4000 LE

Pamięć RAM FPGA189 Kb, 21 bloków po 9 Kb

Pamięć Flash FPGA1248 Kb, dzielona między bitstream i aplikację użytkownika

Bloki mnożące20 bloków dla liczb 18-bitowych

Przetwornik analogowo-cyfrowywbudowany ADC, wejścia A0…A5 wyprowadzone na złącze

Programowanie FPGAJTAG, np. programator USB Blaster i Quartus Prime Programmer

Komunikacja z komputeremUSB-UART przez FT230XS; linie Tx/Rx podłączone do MAX10

Zasilanieprzez złącze USB

Zasilanie logiki FPGA3,3 V ze stabilizatora na płytce

Zegar referencyjnygenerator 8 MHz, możliwy jako taktowanie układu lub referencja PLL

Elementy użytkownika8 diod LED, 4 przełączniki DIP, przycisk RST

Złącza rozszerzeńwyprowadzenia w formacie zgodnym mechanicznie z Arduino UNO R3

Poziomy logiczne wyprowadzeńmaksymalnie 3,3 V na wejściach/wyjściach FPGA

Resetprzycisk RST podłączony do wejścia DEVCLRn / pinu użytkownika

Test uruchomieniowyprojekt testowy boardtest.sof: sterowanie diodami, licznik binarny i echo UART

Płytka PCB68x53 mm

Pobierz dokumentację PDF

Wersja A - płytka PCB i wykaz elementów AVT5726 A - płytka PCB. Układ FPGA, konwerter USB-UART, stabilizator, generator 8 MHz, diody LED, przełączniki, złącza USB, JTAG i goldpin trzeba skompletować osobno.

Rezystory SMD 0603R1…R8, R13 - 220Ω; R9…R12, R14…R17 - 10kΩ KondensatoryC1, C2 - 10µF SMD0405; C3…C10 - 100nF SMD0603 Półprzewodniki i układyIC1 - 10M04SAE144C8G; IC2 - FT230XS; IC3 - LF33CDT; LED1…LED9 - zielone diody LED SMD0603 TaktowanieQG1 - generator kwarcowy 8 MHz DIL08s Elementy obsługi i złączaUSB - złącze microUSB SMD; RST - mikroprzycisk; S1 - poczwórny DIP switch; JTAG - wtyk kątowy goldpin 2×5; ARDUINO - gniazda goldpin 6, 6, 8 i 10 pinów

Notes Płytka jest przeznaczona do pracy z układem Intel MAX10, który ma zintegrowaną pamięć Flash. Dzięki temu nie wymaga zewnętrznej pamięci konfiguracyjnej do przechowywania bitstreamu. Do programowania potrzebny jest interfejs JTAG, np. USB Blaster. Po wybraniu Auto Detect w Quartus Prime Programmer należy wybrać układ 10M04SA, zgodnie z opisem w dokumentacji. Port USB służy nie tylko do zasilania. Dzięki FT230XS płytka udostępnia także komunikację szeregową z komputerem, a linie Tx i Rx są połączone bezpośrednio z MAX10. Wyprowadzenia w formacie Arduino nie oznaczają zgodności z poziomami 5 V. Maksymalne napięcie doprowadzane do pinów FPGA wynosi 3,3 V, dlatego moduły Arduino 5 V wymagają dopasowania poziomów. Przy korzystaniu z ADC trzeba uwzględnić ograniczenia banków wejścia/wyjścia MAX10. Dokumentacja wskazuje, że włączenie ADC ogranicza dostępność części portów, dlatego warto sprawdzić mapę pinów przed projektowaniem rozszerzeń.

Uwaga: piny FPGA pracują z poziomami 3,3 V. Podłączenie sygnałów 5 V do wyprowadzeń zgodnych mechanicznie z Arduino może uszkodzić układ MAX10. Przy współpracy z modułami 5 V należy stosować konwertery poziomów lub odpowiednie układy pośredniczące.

Najczęściej zadawane pytania Czy Rysino jest zgodne z Arduino UNO? Mechanicznie płytka wyprowadza część pinów w formacie zgodnym z Arduino, ale nie jest zamiennikiem Arduino UNO. Pracuje z układem FPGA, wymaga projektów logicznych dla MAX10 i obsługuje poziomy 3,3 V, a nie typowe 5 V znane z wielu płytek Arduino. Czy do programowania wystarczy kabel USB? Nie. Kabel USB zasila płytkę i zapewnia port szeregowy przez FT230XS, ale konfiguracja FPGA odbywa się przez złącze JTAG. Do wgrywania bitstreamu potrzebny jest programator USB Blaster lub zgodny interfejs JTAG. Do czego służy FT230XS na płytce? FT230XS realizuje konwersję USB-UART. W projektach użytkownika może służyć do komunikacji z komputerem jako port szeregowy, np. do diagnostyki, transmisji danych lub testu echo opisanego w przykładowym bitstreamie. Dlaczego MAX10 nie wymaga zewnętrznej pamięci konfiguracyjnej? Rodzina MAX10 ma zintegrowaną nieulotną pamięć Flash. Może ona przechowywać konfigurację FPGA, a część pamięci może być dostępna także dla aplikacji użytkownika, co upraszcza konstrukcję płytki ewaluacyjnej. Co sprawdzić przed podłączeniem modułu rozszerzeń? Trzeba sprawdzić mapę pinów, banki I/O, poziomy napięć i ewentualne ograniczenia wynikające z włączenia ADC. Szczególnie ważne jest upewnienie się, że moduł rozszerzeń nie podaje na wejścia FPGA napięć wyższych niż 3,3 V.