İçindekiler FPGA GELİŞTİRME KARTI ENERJİ BESLEMESİ:... 5 ENERJİ SİSTEMİ ŞEMASI:... 5 FPGA GELİŞTİRME KARTINA PROGRAM YÜKLEME:... 6

Transkript

1 Hazırlayan: Erkan ÇİL 2016

2 2 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu İçindekiler FPGA Geliştirme Kartı Bilgileri FPGA Geliştirme Kartının Kullanımı FPGA GELİŞTİRME KARTI ENERJİ BESLEMESİ:... 5 ENERJİ SİSTEMİ ŞEMASI:... 5 FPGA GELİŞTİRME KARTINA PROGRAM YÜKLEME:... 6 JTAG PROGRAMLAYICI ve HAFIZA BİRİMİ BAĞLANTI NOKTASI ŞEMASI:... 7 SAAT DARBESİ (OSİLASYON):... 8 KRİSTAL OSİLATÖR BAĞLANTI NOKTASI ŞEMASI:... 8 FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ BUTONLARIN KULLANIMI:... 9 BUTONLARIN BAĞLANTI ŞEMASI: FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ SÜRGÜLÜ ANAHTARLARIN KULLANIMI: X8 DIP_SWITCH SÜRGÜLÜ ANAHTAR BAĞLANTI ŞEMASI: FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ LED LERİN KULLANIMI: LED LERİN BAĞLANTI ŞEMASI: LCD VE GLCD BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI: LCD BAĞLANTI NOKTASI PİNLERİNİN ŞEMASI: FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ 7 SEGMENT GÖSTERGE KULLANIMI: SEGMENT GÖSERGELERİN BAĞLANTI ŞEMASI: VGA BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI: VGA BAĞLANTI NOKTASININ ŞEMASI: RS232 SERİ PORT BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI: RS232 SERİ HABERLEŞME BAĞLANTI NOKTASININ ŞEMASI: PS/2 BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI:... 20

3 ALTERA Cyclone IV 3 PS/2 BAĞLANTI NOKTASININ ŞEMASI: FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ AT24C04 I2C KULLANILMASI: AT24C04 SERİ EEPROM BAĞLANTI ŞEMASI: FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ BUZZER KULLANIMI: BUZZER BAĞLANTISI ŞEMASI: HARİCİ GİRİŞ/ÇIKIŞ BAĞLANTI PİNLERİNİN KULLANIMI: HARİCİ GİRİŞ/ÇIKIŞ BAĞLANTI PİNLERİ ŞEMASI: FPGA Geliştirme Kartı Pin Bağlantıları KRİSTAL OSİLATÖR BUTTONLAR SÜRGÜLÜ ANAHTAR (DIP_SWITCH) LED LER LCD / GLCD SEGMENT GÖSTERGE RS AT24C BUZZER VGA PS/ Ek: Altera FPGA Seri Kodları Açıklaması

4 4 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu FPGA Geliştirme Kartı Bilgileri 1. Kart üzerinde tümleşik EP4CE10E22C8N FPGA çipi(10,320 Lojik Element) 2. Kart üzerinde tümleşik JTAG ara birimi 3. Kart üzerinde tümleşik 50MHZ kristal donanımı ve bir harici kristal takma yeri 4. Kart üzerinde tümleşik 5 buton girişi vardır, 4 buton programlanabilir, ve bir nconfig butonu programlanamaz. 5. EPCS16(veya M25P16) 16M bit FPGA için Flash yapılandırma hafızası 6. I2C bağlantı uygulaması için AT24C04 Seri EEPROM 7. 1 X 8 sürgülü anahtar(dip_switch) 8. Kart üzerinde tümleşik 12-bit LED (LED animasyon ve temel mantık devreleri uygulamalarını gerçekleştirmek için) 9. Kart üzerinde tümleşik 8-bit yedi segment gösterge (sayıcı ve rakamsal uygulamalarını gerçekleştirmek için) 10. Kart üzerinde tümleşik bir adet buzzer (ses ve melodi uygulamalarını gerçekleştirmek için) 11. Kart üzerinde tümleşik RS232 MAX232 seri haberleşme aygıtı (diğer sistemler ile seri haberleşme uygulamalarını gerçekleştirmek için) 12. Kart üzerinde tümleşik PS / 2 bağlantı noktası (PS / 2 uygulamalarını gerçekleştirmek için) 13. Kart üzerinde tümleşik 1602 Karakter LCD ara birimi (1602LCD uygulamalarını gerçekleştirmek için),veya Grafik LCD ara birimi (12864 Grafik LCD uygulamalarını gerçekleştirmek için 14. Kart üzerinde tümleşik VGA gösterge bağlantı noktası adet Giriş/Çıkış Pini

5 ALTERA Cyclone IV 5 FPGA Geliştirme Kartının Kullanımı FPGA GELİŞTİRME KARTI ENERJİ BESLEMESİ: Geliştirme kartının enerji girişine DC +5V enerji veriniz. ENERJİ SİSTEMİ ŞEMASI:

6 6 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu FPGA GELİŞTİRME KARTINA PROGRAM YÜKLEME: FPGA çipinize JTAG ara birimi üzerinden.sof formatındaki dosyanızı yükleyebilmek için ALTERA USB Blaster veya ByteBlasterII programlayıcı kullanmalısınız. Ancak enerji kesildiği anda yüklediğiniz program kaybolacaktır. Eğer programınızın kalıcı olmasını istiyorsanız.jic formatındaki dosyanızı JTAG ara birimi üzerinden EPCS16(veya M25P16) SPI FLASH hafıza birimine yüklemelisiniz. RESİM : JTAG Programlayıcı Bağlantı Noktası

7 ALTERA Cyclone IV 7 JTAG PROGRAMLAYICI ve HAFIZA BİRİMİ BAĞLANTI NOKTASI ŞEMASI:

8 8 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu SAAT DARBESİ (OSİLASYON): Uygulamalarınız için gerekli olan saat darbesi kart üzerinde tümleşik olan 50MHZ aktif kristal donanımı ile beslenecektir. Ancak kullanıcı tarafından kullanılabilecek bir harici kristal takma yeri de geliştirme kartı üzerinde mevcuttur. RESİM : Kristal Osilatör Bağlantı Noktası KRİSTAL OSİLATÖR BAĞLANTI NOKTASI ŞEMASI:

9 ALTERA Cyclone IV 9 FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ BUTONLARIN KULLANIMI: FPGA geliştirme kartı üzerinde tümleşik 5 buton girişi vardır. Bu 4 buton programlanabilir. K1 olarak tanımlanan buton nconfig butonu olduğu için programlanamaz. K1 nconfig butonuna bastığınızda FPGA geliştirme kartı üzerinde bulunan EPCS16( veya m25p16) spi Flash hafıza birimden daha önce hafızasına yüklenmiş programı okuyarak FPGA yı bu programa göre yapılandıracaktır. RESİM : K1 nconfig Butonu FPGA geliştirme kartı üzerinde bulunan K2, K3, K4, K5 butonları ise kullanıcı tarafından programlanabilirler. FPGA nın 87. Pinine (PIN_87) bağlı bulunan K4 butonuna basıldığında çıkışı lojik 0 seviyesinde olacaktır. Bu butonu programınızda ihtiyaç duyduğunuzda DEV_CLR yani reset butonu olarak kullanabilirsiniz. FPGA nın 86. Pinine (PIN_86) bağlı bulunan K5 butonuna basıldığında çıkışı lojik 0 seviyesinde olacaktır. Bu butonu programınızda ihtiyaç duyduğunuzda DEV_OE yani enable (aktif etme) butonu olarak kullanabilirsiniz. RESİM : K2, K3, K4, K5 butonları

10 10 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu BUTONLARIN BAĞLANTI ŞEMASI:

11 ALTERA Cyclone IV 11 FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ SÜRGÜLÜ ANAHTARLARIN KULLANIMI: FPGA geliştirme kartı üzerinde bulunan DIP-SWITCH yapısında bulunan 8 adet tümleşik sürgülü anahtarı programınızda lojik 0 ve lojik 1 seviyesinde giriş elde etmek için kullanabilirsiniz. RESİM : 1x8 DIP_SWITCH Sürgülü Anahtar 1X8 DIP_SWITCH SÜRGÜLÜ ANAHTAR BAĞLANTI ŞEMASI:

12 12 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ LED LERİN KULLANIMI: FPGA geliştirme kartı üzerinde bulunan 12 adet LED, lojik 0 seviyesinde sinyal geldiğinde yanacaktır. RESİM : Kart Üzerindeki Tümleşik 12 Adet LED LED LERİN BAĞLANTI ŞEMASI:

13 ALTERA Cyclone IV LCD VE GLCD BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI: FPGA geliştirme kart üzerinde bulunan bağlantı pinlerine bağlanan 1602 Karakter LCD ile 1602LCD uygulamalarını gerçekleştirebilirsiniz. (1-16 nolu pinler arası) Yine aynı bağlantı pinlerine bağlanan Grafik LCD ile Grafik LCD uygulamalarını gerçekleştirebilirsiniz. (1-20 nolu pinler arası) RESİM : LCD Bağlantı Pinlerine 1602 LCD nin Bağlanması RESİM : 1602 LCD Uygulaması

14 14 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu RESİM : LCD nin Ayar Direnci Üzerinden Ekran Parlaklığının Ayarlanması LCD BAĞLANTI NOKTASI PİNLERİNİN ŞEMASI:

15 ALTERA Cyclone IV 15 FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ 7 SEGMENT GÖSTERGE KULLANIMI: FPGA geliştirme kart üzerinde tümleşik olarak 3461BS kodlu(4x2 gösterge bloğu) ortak anotlu 8 adet 7 segment gösterge bulunmaktadır. Bu göstergelerin kullanımı ile sayıcı ve rakamsal uygulamalarını gerçekleştirilebilmektedir. RESİM : FPGA Geliştirme Kartına Tümleşik 7 Segment Gösterge

16 16 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu 7 SEGMENT GÖSERGELERİN BAĞLANTI ŞEMASI:

17 ALTERA Cyclone IV 17 VGA BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI: FPGA geliştirme kart üzerinde harici görüntüleme birimlerinde kullanılmak üzere(monitör, Projeksyon, TV, vb.) VGA (Video Graphics Array) standartlarına uygun bağlantı noktası vardır. Bu bağlantı noktası kullanılarak görsel uygulamalar gerçekleştirilebilir. RESİM : VGA Bağlantı Noktası RESİM : VGA Uygulaması

18 18 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu VGA BAĞLANTI NOKTASININ ŞEMASI:

19 ALTERA Cyclone IV 19 RS232 SERİ PORT BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI: FPGA geliştirme kart üzerinde harici donanım birimleri ile haberleşmek üzere(pc, gömülü sistem, vb.) RS232 standartlarına uygun seri haberleşme bağlantı noktası vardır. Bu bağlantı noktası kullanılarak seri haberleşme uygulamaları gerçekleştirilebilir. RESİM : RS232 Seri Port Bağlantı Noktası RS232 SERİ HABERLEŞME BAĞLANTI NOKTASININ ŞEMASI:

20 20 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu PS/2 BAĞLANTI NOKTASININ KULLANIMI: FPGA geliştirme kart üzerinde harici donanım birimleri ile haberleşmek üzere(klavye, fare, vb.) PS/2 standartlarına uygun bağlantı noktası vardır. Bu bağlantı noktası kullanılarak çevre birim uygulamaları gerçekleştirilebilir. RESİM : PS/2 Bağlantı Noktası RESİM : PS/2 Bağlantı Protokolü Uygulaması

21 PS/2 BAĞLANTI NOKTASININ ŞEMASI: ALTERA Cyclone IV 21

22 22 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ AT24C04 I2C KULLANILMASI: FPGA geliştirme kart üzerinde tümleşik olarak AT24C04 kodlu seri EEPROM entegresi bulunmaktadır. Bu EEPROM entegresinin kullanımı ile I2C uygulamalarını gerçekleştirilebilmektedir. RESİM : FPGA Geliştirme Kartına Tümleşik AT24C04 Seri EEPROM AT24C04 SERİ EEPROM BAĞLANTI ŞEMASI:

23 ALTERA Cyclone IV 23 FPGA GELİŞTİRME KARTI ÜZERİNDEKİ BUZZER KULLANIMI: FPGA geliştirme kart üzerinde tümleşik olarak Buzzer bulunmaktadır. Bu buzzer ın kullanımı ile melodi ve ses çıkışı uygulamalarını gerçekleştirilebilmektedir. RESİM : FPGA Geliştirme Kartına Tümleşik Buzzer BUZZER BAĞLANTISI ŞEMASI:

24 24 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu HARİCİ GİRİŞ/ÇIKIŞ BAĞLANTI PİNLERİNİN KULLANIMI: FPGA geliştirme kart üzerinde harici donanım birimlerden ve donanımsal modüllerden bilgi okumak ve kontrol edebilmek üzere(sensörler, çevresel birimler, donadımsal modüller, vb.) bağlantı noktaları vardır. Bu bağlantı pinleri kullanılarak çevre birim uygulamaları gerçekleştirilebilir. RESİM : Harici Giriş/Çıkış Pin Bağlantı Pinleri RESİM : 3v3 Enerji Çıkış Bağlantı Pinleri

25 HARİCİ GİRİŞ/ÇIKIŞ BAĞLANTI PİNLERİ ŞEMASI: ALTERA Cyclone IV 25

26 26 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu FPGA Geliştirme Kartı Pin Bağlantıları KRİSTAL OSİLATÖR CLK 50MHz Kullanıcı tanımlı PIN_23 PIN_24 BUTONLAR K2 K3 K4 K5 PIN_90 PIN_91 PIN_87 PIN_86 SÜRGÜLÜ ANAHTAR (DIP_SWITCH) ANAHTAR_1 ANAHTAR_2 ANAHTAR_3 ANAHTAR_4 ANAHTAR_5 ANAHTAR_6 ANAHTAR_7 ANAHTAR_8 PIN_58 PIN_59 PIN_60 PIN_64 PIN_65 PIN_66 PIN_67 PIN_68 LED LER LED_D3 LED_D4 LED_D5 LED_D6 LED_D7 LED_D8 LED_D9 LED_D10 LED_D11 LED_D12 LED_D13 PIN_72 PIN_73 PIN_74 PIN_80 PIN_83 PIN_84 PIN_77 PIN_76 PIN_75 PIN_71 PIN_70

27 ALTERA Cyclone IV 27 LED_D14 PIN_ LCD / GLCD veri_d0 veri_d1 veri_d2 veri_d3 veri_d4 veri_d5 veri_d6 veri_d7 rs wr en PIN_101 PIN_103 PIN_104 PIN_105 PIN_106 PIN_110 PIN_111 PIN_112 PIN_85 PIN_99 PIN_100 7 SEGMENT GÖSTERGE LED_A LED_B LED_C LED_D LED_E LED_F LED_G LED_H LED_BIT0 LED_BIT1 LED_BIT2 LED_BIT3 LED_BIT4 LED_BIT5 LED_BIT6 LED_BIT7 PIN_127 PIN_126 PIN_125 PIN_124 PIN_121 PIN_120 PIN_119 PIN_115 PIN_128 (En Sağ Display) PIN_129 PIN_132 PIN_133 PIN_135 PIN_136 PIN_137 PIN_138 (En Sol Display) RS232 RX TX PIN_114 PIN_113

28 28 FPGA Geliştirme Kartı Kullanıcı Kılavuzu AT24C04 SDA SCK PIN_3 PIN_7 BUZZER BUZZER PIN_141 VGA R(KIRMIZI) G(YEŞİL) B(MAVİ) VERTICAL(DİKEY) SIGNAL HORIZ0NTALS(YATAY) SIGNAL PIN_2 PIN_1 PIN_144 PIN_143 PIN_142 PS/2 DATE SDCK PIN_10 PIN_11

29 ALTERA Cyclone IV 29 Ek: Altera FPGA Seri Kodları Açıklaması