ATF150x
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Der CPLD ATF-1504
Ein CPLD ist ein programmierbarer Baustein, der die Funktion einer komplexen logischen Schaltung nachbilden kann. Eine Schaltung bestehend aus zig Logik IC findet Platz ein einem einzigen CPLD.
- Der CPLD ATF-1504 von Microchip bietet
- 5V Technologie (AS Type) oder 3,3V mit 5V toleranten IO
- 64 Makrozellen
- die Bauform PLCC-44 ist einfach lötbar
- Programmierung über JTAG
Es gibt einige Anbieter von CPLDs. Aber es gibt kaum noch lieferbare CPLD die mit 5V Technik kompatibel sind. Da ist der ATF-1504 eine große Ausnahme, und diese Eigenschaft macht ihn besonders wertvoll für kleine Retro Projekte.
Programmierung des ATF-1504
JEDEC Datei
Der CPLD wird 'leer' geliefert und kann von Natur aus gar nichts tun. Die Logik, für die der CPLD verwendet wird, kommt in Form einer Jedec Datei. Diese Datei wird über eine JTAG Schnittstelle in den CPLD programmiert. Danach ist der CPLD bereit für seinen Einsatz ...
JTAG Schnittstelle
Die JTAG Schnittstelle funktioniert über 4 Signale (TCK,TDO,TMS,TDI). Dabei können mehrere CPLD in einer 'JTAG Chain' (JTAG Kette) verbunden sein. So können mehrere CPLD mit einem einzigen Programmiergerät beschrieben werden. Die JTAG Schnittstelle von Microchip besteht gewöhnlich aus einem 10 poligen Wannenstecker. Die Verbindung zum Programmiergerät erfolgt über ein Flachbandkabel. Die Nase beim Wannenstecker verhindert, dass der Stecker verkehrt herum eingesetzt wird.
Einer der Vorteile von JTAG ist, dass der CPLD direkt in seiner Schaltung (direkt auf dem Board) programmiert werden kann. Der CPLD muss dazu nicht von seinem Board entfernt werden. Durch die JTAG Chain können auf einem Board auch mehrere CPLD mit derselben JTAG Schnittstelle angesprochen werden.
Die JTAG Schnittstelle benötigt 4 Signale am CPLD. Das bedeutet, es gehen 4 PIN am CPLD quasi 'verloren' und stehen nicht für die Schaltung zur Verfügung. Man kann aber den CPLD so programmieren, dass diese 4 JTAG Pins als normale IO verwendet werden. Das hat aber den Nachteil, dass man den CPLD ab sofort nicht mehr über JTAG erreichen kann. Eine Umprogrammierung ist damit nicht mehr so einfach möglich.
JTAG Programmer
Der JTAG Programmer hat die Aufgabe das JEDEC File in den CPLD zu schreiben. Dazu nutzt der Programmer die JTAG Schnittstelle.
Microchip ATDH1150USB
Programmer auf Basis eines FT232H
Entwicklung der Logik
Für die Entwicklung der Logik im CPLD (JEDEC File) existieren verschiedene Tools.
Microchip ATDH1150USB
Programmer auf Basis eines FT232H
DEV Board
Die CPLD Logik wird wahrscheinlich nicht beim ersten Versuch sofort richtig funktionieren. Man benötigt daher eine Möglichkeit, die Logik zu testen.
Microchip ATDH1150USB
Programmer auf Basis eines FT232H
Entwicklung und erste Prototypen
Prototypen:
Leider haben sich bei dem Platinen Prototyp noch zwei kleine Fehler eingeschlichen. Die Probleme wurden mit Fädel-Draht behoben und das Layout wurde überarbeitet.
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