Guten Morgen zusammen, ich möchte mir gerne ein angepasstes Spartan 3 Board mit einigen Zusatz ICs erstellen. Jetzt sehe ich 2 Möglichkeiten: 1) Kleines FPGA Board mit Platform Flash und Oszillator kaufen und meine extra ICs auf eine eigene Platine platzieren. Dann das ganze noch verbinden 2) Ein eigenes Board mit allen ICs und Spartan erstellen. Hierfür würde ich den Schaltplan meines Digilent Spartan Eval. Boardes nehmen und entsprechend erweitern! Da stellen sich mir jetzt ein paar Fragen, da ich schon des öfteren über das schwierige Handling des Spartans gelesen habe: a) Ist das Layouten von Spartan 3 Boards wirklich so aufwendig und kompliziert, dass davon generell abzuraten ist? b) Ist eine 2 Lagenplatine möglich oder bringt das sehr viele Probleme mit sich? c) Auf welche Punkte ist beim Platzieren besonders zu achten (Oszillator, Flash, ...)? d) Auf welche Punkte ist beim Layouten besonders zu achten (Masseflächen, ...)? e) Ist die Auswahl der passenden Spannungsregler sehr kritisch oder kann man Standard Bausteine verwenden? Möglichkeit (2) wäre meine favorisierte Variante. Ich persönlich habe noch keine FPGA Schaltungen selber entwickelt, aber einige (hauptsächlich) digitale Schaltungen. Besten Dank für alle Kommentare, Nik
Nik N. schrieb: > a) Ist das Layouten von Spartan 3 Boards wirklich so aufwendig und > kompliziert, dass davon generell abzuraten ist? Naja. Man sollte schon einige Erfahrung im Routen von komplexen Leiterplatten haben. > b) Ist eine 2 Lagenplatine möglich oder bringt das sehr viele Probleme > mit sich? Es ist auf jeden Fall davon abzuraten. Der Spartan 3 benötigt mindestens 3 verschiedene Spannungen, die gut abgeblockt sein wollen. Desweiteren sollte man, wenn möglich zu den externen Komponenten impedanz-angepasste Leiterbahnen verwenden, da ist es mit 4 Lagen schon fast ein Muss. Im Prinzip kann man natürlich 2 Lagen machen, aber dann kommt man schnell in Bedrängnis, die ganzen Spannungs- und GND Pins ordentlich anzuschließen. > c) Auf welche Punkte ist beim Platzieren besonders zu achten > (Oszillator, Flash, ...)? Flash ist unkritisch, der Oszillator sollte natürlich so nah wie möglich an einem GCLK Eingang sein. > d) Auf welche Punkte ist beim Layouten besonders zu achten > (Masseflächen, ...)? Siehe a) 2 Signallagen außen, eine Lage für Spannung und eine für GND innen. Wenn du mit den hundert oder mehr I/Os alle Masseflächen durchbrichst, ist das nicht unbedingt sinnvoll. Mit sehr viel Erfahrung gehts auch 2-lagig, aber da muss man schon genau wissen, was man macht. > e) Ist die Auswahl der passenden Spannungsregler sehr kritisch oder kann > man Standard Bausteine verwenden? Im Datenblatt stehen die Anforderungen an Anstiegsgeschwindigkeit usw. > Möglichkeit (2) wäre meine favorisierte Variante. > Ich persönlich habe noch keine FPGA Schaltungen selber entwickelt, aber > einige (hauptsächlich) digitale Schaltungen. Naja, ein FPGA ist schon etwas speziell, aber auch nicht unmöglich zu handhaben. Besonders die extrem schnelle Anstiegszeit der I/O Signale sollte aber immer bedacht werden.
> a) Ist das Layouten von Spartan 3 Boards wirklich so aufwendig und > kompliziert, dass davon generell abzuraten ist? Es wurden schon erfolgreich Platinen mit S3 FPGAs produziert ;-) > Hierfür würde ich den Schaltplan meines Digilent Spartan Eval. Boardes > nehmen und entsprechend erweitern! Es ist immer gut (und günstig), sich mal die Schaltpläne und Layouts von EVAL-Boards näher anzuschauen. Ich würde mich allerdings nicht trauen, ein FPGA-Layout mit 3 Versorgungsspannungen auf 2 Lagen zu realisieren (besonders als Anfänger). Denn, wenn nur wenige FFs schalten, kann es durchaus sein, dass das Ganze läuft. Wird das Design dann geändert, dass gleichzeitig viele FFs im FPGA umschalten, gibts auf einmal eigenartige Fehler.... Und nach so einem Fehler suchst du lange :-/ > e) Ist die Auswahl der passenden Spannungsregler sehr kritisch oder kann > man Standard Bausteine verwenden? Die Spannungsversorgung für ein FPGA ist natürlich genau die Ecke, auf die sich Spannungsreglerhersteller eingeschossen haben. Auch hier ist es ratsam, sich entsprechende App-Notes z.B. von National und TI anzusehen.
also ich hab auch schon ein spartan3 board komplett selbst erstellt mit einigem geraffel aussendrum, speziell für videoanwendungen. hab für dass ganze eine 4lagen platine gemacht. hat sogar zu meiner überraschung im ersten schuss soweit funktioniert. aber von einem 2lagen design würde ich abraten. selbst einem einem 4lagen design empfand ich das spannungsrouting als umständlich, da die verschiedenen spannungen so ungünstig verteilt sind fürs routing. also ich würde dir fürn ersten schuss empfehlen nen eval board zu erweitern.
Also ein Board in 2 Lagen zu Routen geht. Schau mal auf www.oxed.de Der PAL-Encoder den Thomas Pototschnig gebaut hat ist auf 2 Lagen untergebracht, und das Routing der Spannungversorgungen ist genial gelöst. Für einfachere Anwendungen (ich schätze bis 50mhz) dürfte das alles kein Problem sein. Ich selbst hab einige Boards davon zweckentfremdet (für mein Audio-Projekt) und die laufen alle tadellos. Die Schaltpläne zu diesem Board sind auch (mit Genehmigung von Thomas Pototschnig) in der Artikelsammlung unter "Audio-DSP mit Spartan 3 FPGA" zu finden. Weiterhin sind noch 2 SRAM Bausteine a 512K draufgelötet. Ich denke als Vorlage für eigene Boards kann man sich daran wohl orientieren. Die Schaltpläne bzw. Layouts als solches zu benutzen, da mußt du Thomas fragen. Ich war selbst skeptisch ob das alles auf ner 2 lagen Platine funktioniert. Bin aber angenehm überrascht.
>Für einfachere Anwendungen (ich schätze bis 50mhz)
Was sind das für Millidinger?
Meinte natürlich MHz. Aber ich dachte so bei so langsamen Anwendungen wäre Schütz-Klappertechnik eher angebracht und das gehört dann nicht ins FPGA Forum ;-) Aber mein Audio-Projekt (also der selbstgebaute DSP und der PAL Encoder laufen wohl ganz gut, und die arbeiten beide mit etwa 50 M(!)Hz.
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