Αναπτυξιακή πλακέτα για FPGA/CPLD με σκοπό τη δημιουργία ασκήσεων προγραμματισμού του εξαρτήματος

Abstract

Η παρούσα εργασία ασχολείται με τις τεχνολογίες των CPLDs (Complex Programmable Logic Devices) και των FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), και παραθέτει τις βασικές διαφορές τους. Επιπλέον, αναλύει τη λειτουργία μίας κατασκευής, η οποία βασίστηκε στις εν λόγω τεχνολογίες. Στο πρώτο μέρος γίνεται μια θεωρητική προσέγγιση των τεχνολογιών αυτών, για να γίνει κατανοητός ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούν οι συσκευές αυτές, ώστε να αναλυθεί το περιεχόμενο τους και να γίνει εφικτή η πλήρης εκμετάλλευση των δυνατοτήτων τους. Αρχικά, γίνεται ιστορική αναδρομή της τεχνολογίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων προγραμματιζόμενης λογικής και στη συνέχεια περιγράφονται τα βασικά χαρακτηριστικά των CPLDs και των FPGAs που αφορούν την παρούσα εργασία. Στο δεύτερο μέρος γίνεται λεπτομερής περιγραφή των κυκλωμάτων που τροφοδοτούν την κατασκευή, του κυκλώματος που αναλαμβάνει τη διασύνδεση της με τον Η/Υ, ο οποίος χρησιμοποιείται για να προγραμματιστεί η συσκευή (CPLD ή FPGA) της κατασκευής, το κύκλωμα που θα δίνει παλμούς ρολογιού στη συσκευή και φυσικά τα περιφερειακά. Περιγράφεται αναλυτικά το τροφοδοτικό της κατασκευής το οποίο παράγει τις τάσεις τροφοδοσίας του CPLD/FPGA με παλμοτροφοδοτικά της Texas Instruments. Επίσης, αναλύεται το κύκλωμα που αναλαμβάνει τη διασύνδεση με τον Η/Υ ώστε μέσω της παράλληλης θύρας του (LPT) να προγραμματιστεί η συσκευή. Εξηγείται, επίσης το κύκλωμα χρονισμού. Στο τρίτο και τελευταίο μέρος του βιβλίου γίνεται αναφορά σε μελλοντικές επεκτάσεις και προσθήκες που μπορούν γίνουν στις κατασκευές και διάφορες μετρήσεις που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους.