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Forum: FPGA, VHDL & Co. Beschaltung Spartan 3


Autor: Michl (Gast)
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Hallo,

ich möchte ein kleines Spartan3 Board entwickeln. Aktuell geht es mir um 
die Spannungsversorgung. Brauche ich neben den Spannungsreglern noch 
irgendwelche Kondensatoren in der Nähe der Pins?
An welchen Pin soll ich den Oszillator (50 MHz) hängen? GCLK?
Verständnisfrage: Vcc0 der entsprechenden Bank legt fest, was das FPGA 
als Logisch 1 erkennt? Wäre dann bei mir 3,3V.
Was mache ich, wenn ein Signal mit 5V arbeitet?

Vielen Dank im Voraus!

Autor: Michl (Gast)
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Schaltplan

Autor: Gast (Gast)
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> ich möchte ein kleines Spartan3 Board entwickeln. Aktuell geht es mir um
> die Spannungsversorgung. Brauche ich neben den Spannungsreglern noch
> irgendwelche Kondensatoren in der Nähe der Pins?

Selbstverständlich! Die obligatorischen 100nF sind nicht ohne Grund 
obligatorisch :-) Und Tantals mit 10u oder so sind auch nicht falsch ...

> An welchen Pin soll ich den Oszillator (50 MHz) hängen? GCLK?

Vorzugsweise, weil der weniger Clock-Skew hat. Geht zwar an andere auch, 
aber sollte man nicht machen.

> Verständnisfrage: Vcc0 der entsprechenden Bank legt fest, was das FPGA
> als Logisch 1 erkennt? Wäre dann bei mir 3,3V.
> Was mache ich, wenn ein Signal mit 5V arbeitet?

Dann nimmst du einen Vorwiderstand, der den Strom über die internen 
Schutzdioden auf sowas 1mA begrenzt. (Glaub Xilinx sprach sogar mal von 
10mA, was die aushalten).

Zusätzlich musst du aber für einen parallel-Widerstand am 
3,3V-Spannungsregler vorsehen, der den zurückfließenden Strom verbrät.

D.h. 4mal 5V-Signale mit je auf 1mA per Vorwiderstand begrenzt benötigt 
am Spannungsregler 825Ohm.

Alternativ richtige Pegelwandler wie 74LVX245 oder ähnliches verwänden.

Grüße
Gast

Autor: Gast (Gast)
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Ach nochwas ... Die JTAG-Pins sind saublöd, weil die mit 2,5V betrieben 
werden und sie laut Xilinx keine solche Clamping-Dioden drin haben ... 
Da muss man es also richtig machen.

Grüße
Gast

Autor: Christian R. (supachris)
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Uuuh. 12V Eingangsspannung und dann auf 1,2V runter für die VCCint. 
Naja, da wird bei vollem FPGA und hoher Taktfrequenz jede Menge 
verbraten. Nimm einen Schaltregler. Desweiteren fehle wie gesagt die 
ganzen Abblock-Kondensatoren. Außerdem würde ich einen Platform Flash 
oder serial EEPROM vorsehen, auus dem der FPGA booten kann, sonst musst 
du immer den Bitstream per JTAG rein laden. Bei GCLK0 aufpassen, der ist 
dann durch den Platform Flash belegt, wenn ich das recht in Erinnerung 
habe.
Außerdem ist es bei solchen FPGAs sehr ratsam eine 4-Lagen Platine zu 
machen, extra Lagen für Power und Grund. Sonst kommst du in Teufels 
Küche, und wunderst dich über die lustigsten Effekte. Wieso eigentlich 
selber machen? GIbts doch total billig fertig getestet als Eval-Board 
alles.

Autor: Gast (Gast)
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> Bei GCLK0 aufpassen, der ist
> dann durch den Platform Flash belegt, wenn ich das recht in Erinnerung
> habe.

Glaub du hast das falsch in Erinnerung ... Dafür gibts einen eigenen 
CCLK-Eingang. Zumindest bei meinem letzten Spartan-II war das so und bei 
Spartan-III müsste ich nachkucken ... Bin mir aber zu 98% sicher, dass 
das da auch so ist.

> Außerdem ist es bei solchen FPGAs sehr ratsam eine 4-Lagen Platine zu
> machen, extra Lagen für Power und Grund. Sonst kommst du in Teufels
> Küche, und wunderst dich über die lustigsten Effekte.

Es geht auch zweiseitig, aber setzt halt Layouter-Erfahrung voraus - und 
viel Zeit!

Spartan-III ist meiner Meinung nach übel, weil der viele Spannungspins 
und drei Verschiedene Spannungen benötigt. Ist echt gruslig das Ding ...

Spartan-II benötigen nur 3,3V und 2,5V. Erst eine zweiseitige Platine 
damit gemacht und funktioniert problemlos.

Ansonsten könnte ich auch Cyclon 2 empfehlen ... Der ist auch einfacher 
als Spartan-III, aber von der Generation vergleichbar.

Grüße
Gast

Autor: Christian R. (supachris)
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Gast wrote:
>> Bei GCLK0 aufpassen, der ist
>> dann durch den Platform Flash belegt, wenn ich das recht in Erinnerung
>> habe.
>
> Glaub du hast das falsch in Erinnerung ... Dafür gibts einen eigenen
> CCLK-Eingang. Zumindest bei meinem letzten Spartan-II war das so und bei
> Spartan-III müsste ich nachkucken ... Bin mir aber zu 98% sicher, dass
> das da auch so ist.

Nee, ich meine, dass der GCLK0 blockiert ist, wenn man einen parallelen 
Platform Flash dran hat. Zumindest beim Spartan 3e ist das so. Da liegt 
das RDWR_B mit dem GCLK0 auf einem Pin. Und weitere GCLK sind durch die 
Datenleitungen D0 bis D7 blockiert. Beim seriellen Flash aber kein 
Problem.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Gast wrote:
>> ich möchte ein kleines Spartan3 Board entwickeln. Aktuell geht es mir um
>> die Spannungsversorgung. Brauche ich neben den Spannungsreglern noch
>> irgendwelche Kondensatoren in der Nähe der Pins?
> Selbstverständlich! Die obligatorischen 100nF sind nicht ohne Grund
> obligatorisch :-) Und Tantals mit 10u oder so sind auch nicht falsch ...
Sieh dir mal die entsprechenden App-Notes an. Es gibt Layoutvorschläge 
für die Entkopplung. Da sind dann durchaus auch noch ein paar 10nF C's 
zu finden.

Und, weil du nicht der erste bist, der sowas macht, kannst du dir auch 
Schaltpläne und Layouts von anderen EVAL-Boards anschauen ;-)

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Christian R. wrote:
> Wieso eigentlich
> selber machen? GIbts doch total billig fertig getestet als Eval-Board
> alles.
Wo und was ist für dich "total billig"?

Autor: Christian R. (supachris)
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79€ bei Trenz für ein Spartan 3 Board....ist billig und getestet.

Autor: Michl (Gast)
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Okay, dann werd ich mich nochmal um die Beschaltung kümmern. 
Programmiert werden soll das FPGA dann von einem AVR.
Ein Entwicklungsboard habe ich ja, es geht jetzt um eine 
Stand-Alone-Anwendung.

Vielen Dank für die zahlreichen Antworten!


mfg

Michl

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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schau mal hier

http://www.knjn.com/

Autor: je (Gast)
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wenn Cyclone II dann gehts auch noch günstiger als knjn.com - schau hier 
http://www.daleda.com/Chinese/Bs_ProductShow.asp?A...

60 euro für EP2C8Q208C8, Flash, SDRAM und EPCS4 mit zoll hat mich 
gekostet

Autor: Michael Sauron (Gast)
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>79€ bei Trenz für ein Spartan 3 Board....ist billig und getestet.

Welches Board meinst du ? ich hab kein Board für 79 gefunden.

Selber Machen ist zwar viel Arbeit, könnte sich aber trotzdem finanziell
rechnen.
Ein XS3S200 (Spartan3 - 200) kostet bei Digikey 12,79 EUR
Ein XCF02S  (EEProm)         kostet bei Digikey  3,60 EUR
plus 20 % Einfuhrumsatzsteuer

weiss noch jemand günstigere Bezugsquellen, wo man als Privatmann und in 
kleinen Stückzahlen beziehen kann ?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Selber Machen ist zwar viel Arbeit, könnte sich aber trotzdem
> finanziell rechnen.
Da brauchst du aber eine spitze Feder:
Platine (4 Lagen), RAM, Flash, Steckverbinder, serielle Schnittstelle, 
LC-Display, Taster, SMD-Hühnerfutter (ca. 40 Kondensatoren, 20 alleine 
fürs FPGA...)...

> XS3S200
Das ist ja nun auch ein recht kleiner Vertreter seiner Art  :-o

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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ALso "total billig" ist das aber alles nicht, der nakte Spartan 3 400 
kostet bei Reichelt 15€ Perepherie will man ja meist eh was eigenes 
anschließen von daher würde FPGA+EPPROM+Stromversorgung und dann die 
Pins auf Stifleiste schon reichen in den meisten Fällen, wenns sowas um 
di 30-40€ gäbe würd ich da sofort zuschlagen.

Autor: Christian R. (supachris)
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Hatte da einfach mal das DIP-Modul gesehen: 
http://shop.trenz-electronic.de/catalog/product_in...

Das ist eigentlich auch interessant: 
http://shop.trenz-electronic.de/catalog/product_in... 
aber wenns eh eine angepasste Platine und kein Eval-Board werden soll, 
ist das ja was anderes.

Wenn man die Arbeitszeit nicht einrechnet, kommt man mit Selbstbau 
natürlich billiger. Aber für ein Eval-Board würd ich´s bei wenig 
Erfahrung trotzdem nicht machen wollen.

Autor: je (Gast)
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also wenn du keine angst hast - oder jemanden in China kennst - dann 
bestelle direkt, wenn Xilinx sein sollte z.b. hier :

http://www.yctek.com/2009/0116/83.html

es sind 580 Yuan , also 65 eur, versand kostet nach DE cirka 10-15 euro,
wenn die es als päckchen versenden, kommt auch kein zoll drauf.

Vergleichbares modul in DE kostet dann 110-130 eur, ob sich lohn muss du 
wissen, kannst natürlich den XC3S400-4PQG208C kaufen - kostet 13 eur, 
nur dann nochmal 10-15 für versand ...

Autor: je (Gast)
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ich persönlich hab öfters in .cn bestellt, letztens blaue LED 7seg 
displays, 20 stk für 18 eur (gesammt!) - hier kosten die beim digikey 6 
eur stk.

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