Forum: FPGA, VHDL & Co. Programmieren eines Spartan 3


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von Max S. (schuby)


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Guten Abend, ich möchte mir eine Testplatine bestellen.
Und habe Angst das es in die Hose geht.

Könnte jmd auf meinen Schaltplan schauen ob alles so ok ist.
Oder wenn ihr einen Schaltplan für die Programmierung eines
XC3S200 TQ144 -> XCF02S habt würde ich mich freuen diesen zu
bekommen.

mfg Schuby

von Rick D. (rickdangerus)


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Wie kommt man auf die Idee im Jahr 2023 ein Design mit einem Spartan 3 
anzufangen, der im Jahr 2003 auf den Markt kam?
So ein FPGA ist nun mal kein NE555, sondern er benötigt auch noch die 
passende Programmierumgebung?
Dazu kommt, das der benötigte XCF02S bei keinem Distributor auf Lager 
liegt.

Nur kurz zum Schaltplan: Wo kommen die benötigten Spannungen her? WIMRE 
werden die Spannungen in einer bestimmten Reihenfolge aktiviert.

von Max S. (schuby)


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Hallo Rick, ich übe mich gerade in VHDL und wollte mir eine kleine
eigene Testplatine bestellen. An einen Spartan3 komme ich ran.
Den XCF02S habe ich hier noch paar rumliegen.

Was wäre denn nach deine Meinung besser ?

mfg Schuby

von Bernd G. (Gast)


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Max S. schrieb:
> Was wäre denn nach deine Meinung besser ?

LCMXO2-1200HC. 3,3 V only, ConfigProm inside.

von Max S. (schuby)


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Hallo Bernd, wie schon geschrieben habe ich noch das alte Spartan3 Board
was ich mal vor 20 Jahren gekauft habe. Und es wird mir klar das ich
20 Jahre hinter her hänge. Jetzt ist mir auch klar warum du den
LCMXO2-1200HC vorschlägst. Bernd es würde mich freuen wenn du noch mehr 
darüber schreibst.

1. Welchen Programmer
2. Welche Software
3. Haben alle Lattice FPGA das Prom intern ?

mfg Schuby

von Bernd G. (Gast)


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1. Welchen Programmer
Ich Benutze den origialen von Lattice. Nachteil: der Preis.
2. Welche Software
Ist in Lattice Diamond enthalten
3. Haben alle Lattice FPGA das Prom intern ?
Nein. Nur Die LCMXO2.

von Max S. (schuby)


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Danke für Antwort


mfg Schuby

von Bernd G. (Gast)


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> Könnte jmd auf meinen Schaltplan schauen ob alles so ok ist.
Naja. Ich habe in einem meiner Stromläufe von 2005 nachgesehen. Ich 
hatte das ohne die Kettenschaltung gemacht (TCK, TDI,TDO, TMS des 
Spartan sind offen,
HSWAPEN ist offen, Eingang TDI muss dann an TDI des XC2F02)
R10 ist bei mir auch 4,7 k.

von Christian R. (supachris)


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Bernd G. schrieb:
> Ich
> hatte das ohne die Kettenschaltung gemacht (TCK, TDI,TDO, TMS des
> Spartan sind offen,

das bringt keinen Vorteil, sondern hat den Nachteil, dass man immer vom 
PROM booten muss. Gerade in der Entwicklungsphase kann es sinnvoll sein, 
das bit File einfach schnell direkt ins FPGa zu schieben um zu testen. 
Vom Alter der Bauteile abgesehen, sollte das schon passen. Doof am alten 
S3 ist, dass er so viele Spannungen braucht. S3e waren da besser, die 
booten dann auch von SPI Flashes.

von Bernd G. (Gast)


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Ich hab es mal rauskopiert. Speisepannungen sind verborgen.

von Rick D. (rickdangerus)


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Max S. schrieb:
> Was wäre denn nach deine Meinung besser ?
Ich würde auch die Lattice MachXO2 empfehlen. Die lassen sich (im 
TQPF-Gehäuse) relativ einfach in eigene Schaltungen integrieren.

Ansonsten wirf auch mal einen Blick auf Xilinx UG230. Dort gibt es im 
Anhang A den Schaltplan von dem recht üppig ausgestatteten Spartan 
S3E-Board:
https://electricayelectronica.uniandes.edu.co/sites/default/files/formatos/elec/spartan3estarter.pdf

Vermutlich soll ja nicht nur das FPGA rennen, sondern auch noch etwas 
Peripherie drumrum.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bernd G. schrieb:
> Haben alle Lattice FPGA das Prom intern ?
> Nein. Nur Die LCMXO2.
Nein, auch die MachXO und MachXO3LF haben das.

Rick D. schrieb:
> Ich würde auch die Lattice MachXO2 empfehlen. Die lassen sich (im
> TQPF-Gehäuse) relativ einfach in eigene Schaltungen integrieren.
Und haben sogar einen OnChip-Oszillator. Damit kann man so richtig 
hübsche Single Chip FPGA-Designs machen.

von Bernd G. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Nein, auch die MachXO und MachXO3LF haben das.

MachXO hatte ich mal wegen des Alters außen vor gelassen :-)
MachXO3LF war mir bisher nicht geläufig. Die XO3 könnte ich zwar 
verarbeiten, bis jetzt bestand aber keine Notwendigkeit.

Christian R. schrieb:
> Gerade in der Entwicklungsphase kann es sinnvoll sein,
> das bit File einfach schnell direkt ins FPGa zu schieben um zu testen.

Ich bilde mir ein, dass das Bitfile nach der Programmierung sofort im 
FPGA landen kann. Irgendwie gab es da eine Programmieroption; ist eben 
schon lange her.

Rick D. schrieb:
> WIMRE werden die Spannungen in einer bestimmten Reihenfolge aktiviert.
Der S3 ist einer der wenigen Xilinxteile, bei denen die Reihenfolge 
keine Rolle spielt. Das DB sagt dazu: "...in any order".

von Christian R. (supachris)


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Bernd G. schrieb:
> Ich bilde mir ein, dass das Bitfile nach der Programmierung sofort im
> FPGA landen kann. Irgendwie gab es da eine Programmieroption; ist eben
> schon lange her.

Ja, die Option gibts, aber das Flash löschen und programmieren frisst 
halt Zeit. Bei 2MBit und so einem kleinen Spielzeug FPGA vielleicht 
nicht ganz so relevant, aber kann durchaus auch nerven. Es kostet ja nix 
extra, JTAG wie beabsichtigt, als Kette zu nutzen.

von Max S. (schuby)


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Jetzt habt ihr mich aber alle neugierig gemacht.
Ich habe mir mal Lattice  Diamound Installiert und bin am testen.

Ich habe gesehen das es ein Lattice Semiconductor MachXO2 Breakout Board
gibt, reicht das für einen ersten Test ?
Wenn ich das richtig gesehen habe brauche ich dafür kein eigenes
Programmerkabel ? Ist das richtig ?

mfg Schuby

von Rick D. (rickdangerus)


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Max S. schrieb:
> Ich habe gesehen das es ein Lattice Semiconductor MachXO2 Breakout Board
> gibt, reicht das für einen ersten Test ?
Definitiv. Ich nehme das auch gerne für Prototypen und Einzelstücke.

> Wenn ich das richtig gesehen habe brauche ich dafür kein eigenes
> Programmerkabel ? Ist das richtig ?
Ja, dort ist ein FTDI-Chip drauf, der sich als Lattice-Programmierkabel 
am PC meldet.

von Max S. (schuby)


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Danke Rick für die Antwort, jetzt muss ich nur noch sehen woher
ich so ein Lattice Semiconductor MachXO2 Breakout Board
bekomme. Da ich kein Gewerbe habe wird es schwer werden.

mfg Schuby

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Max S. schrieb:
> MachXO2 Breakout Board

Bestelle eben als Selbständiger. Ich habe auch kein Gewerbe was die 
FPGA-Sachen angeht und kann überall kaufen. Oder lasse es dir von 
jemandem kaufen. Kommt eben die UST rein.

Ich würde aber nochmal das PCB als solches hinterfragen: Das hat ja kaum 
etwas drauf, womit man arbeiten kann. Da würde ich lieber zu einem ARTY 
raten.

von Vancouver (vancouver)


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@TO: Ich kann dein Vorgehen nicht ganz nachvollziehen. Du willst VHDL 
lernen und nicht nur im Simulator arbeiten, ok. Aber warum musst du dir 
dann ein eigenes FPGA-Board bauen, dazu noch eins mit völlig veraltetem 
Zeug drauf? Wenn es Spartan-3 sein soll (was zum Lernen nicht schlecht 
ist), dann schau doch lieber mal, ob du ein billiges gebrauchtes 
Evalboard bekommst (ich habe mein altes S3A-Board letztes Jahr für 20€ 
an einen Studenten verscherbelt). Falls es etwas neueres als S3 darf, 
kannst du dir auch mal die CMOD-A7 Boards von Digilent anschauen, das 
ist ein halbwegs aktueller Artix-7 drauf, und das sind Breakoutboards, 
die kannst du später in einer eigenen Schaltung einsetzen oder auf einem 
Breadboard.

Mit einem eigenen Board machst du jedenfalls ein zweites (riesiges) Fass 
auf.

: Bearbeitet durch User
von Max S. (schuby)


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Vancouver schrieb:

> Mit einem eigenen Board machst du jedenfalls ein zweites (riesiges) Fass
> auf.


Da hast du recht, ich muss jetzt erstmal schauen ob ich bei Xillinx
oder Lattice bleibe.
An einen Spartan 3 TQ144 komme ich ran für später wenn ich mal ein 
eigenes
Project erstelle, aber nicht mehr an die XCF02S ich dachte ich hätte 
noch welche. Und jetzt höre ich das bei einen Lattice
LCMXO2-1200ZE-1TG144 das PROM Intern ist ich glaube bei einen LCMXO3 
auch.
Das ist natürlich viel besser.
Naja ich warte jetzt erstmal bis mein Lattice Board da ist und dann 
gehts weiter.

mfg Schuby

: Bearbeitet durch User
von Christoph Z. (christophz)


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Max S. schrieb:
> Naja ich warte jetzt erstmal bis mein Lattice Board da ist und dann
> gehts weiter.

Nix da, jetzt nicht Faul werden :-)
Jetzt ist Zeit ein VHDL Design zu erstellen und es mit einer Testbench 
im Simulator zu testen. Wenn die Hardware dann ankommt, nur noch Flashen 
und sich freuen, dass es genau das macht was es soll :-)

von Max S. (schuby)


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Ja das habe ich doch schon alles gemacht mit dem Lattice Tool
und ModelSim loooool

ok ok erstmal nur einen Counter mit Clk Enable und Reset aber das ist
alles ok. Naja das Lattice Tool ist ja wie das Xilinx Tool


mfg Schuby

von Rick D. (rickdangerus)


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Max S. schrieb:
> Naja das Lattice Tool ist ja wie das Xilinx Tool
Beide haben den selben Ursprung.
Xilinx hat NeoCAD gekauft, die die Namensgeber für das ncd-Format waren. 
Die Lattice-Toolchain gibt noch einen entsprechenden Hinweis aus:
1
Copyright (c) 1991-1994 by NeoCAD Inc. All rights reserved.
2
Copyright (c) 1995 AT&T Corp.   All rights reserved.
3
Copyright (c) 1995-2001 Lucent Technologies Inc.  All rights reserved.
4
Copyright (c) 2001 Agere Systems   All rights reserved.
5
Copyright (c) 2002-2020 Lattice Semiconductor Corporation,  All rights reserved.

von Max S. (schuby)


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Oh die Platine ist da, jetzt aber ran.....
:-) :-) :-)


mfg Schuby

von Bernd G. (Gast)


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Max S. schrieb:
> Oh die Platine ist da

Endlich mal ein sinnvolles Entwicklungswerkzeug, bei dem die Pins nicht 
durch irgendwelche Spinnereien des Entwerfers zugenagelt, sondern frei 
zugänglich sind! Ich überlege gerade...

von Mann Fred (Gast)


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Rick D. schrieb:
> Nur kurz zum Schaltplan:

kleine Zwischenfrage: Kann man die Teile in der JTAG-Kette auch 
nacheinander in einen Strang hängen? Wieviele vertragen sich da 
miteinander?

von Gustl B. (gustl_b)


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Ja natürlich. Wie viele weiß ich nicht, aber niedrig zweistellig sollte 
gehen.

von Christian R. (supachris)


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Manni schrieb:
> Rick D. schrieb:
>> Nur kurz zum Schaltplan:
>
> kleine Zwischenfrage: Kann man die Teile in der JTAG-Kette auch
> nacheinander in einen Strang hängen? Wieviele vertragen sich da
> miteinander?

Muss man sogar. JTAG ist wie SPI gekoppelte Schieberegister.
TMS, TCK parallel und die Daten per TDO/TDI in Kette. Aufpassen beim 
Xilinx Debugger, da ist die Beschriftung etwas irreführend. Wenn ich 
mich recht erinnere, ist da TDO das was an TDO der Kette kommt, NICHT 
der Datenausgang des Debuggers.
Je länger die Kette, desto langsamer geht JTAG, aber es gibt/gab auch 
Router und sowas alle. Kann man bei Göpel z.B. finden, für Boundary Scan 
Test.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Max S. schrieb:
> An einen Spartan 3 TQ144 komme ich ran für später
Du kommst auch problemlos an die MachXO ran: einfach kaufen.

Christian R. schrieb:
> Muss man sogar.
Nicht in dieser Absolutheit, man kann die BAuteile natürlich auch 
einzeln mit Stecker und oder (Löt)Brücken anfahren... ;-)

von Martin S. (strubi)


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Da es noch keiner erwähnt hat (wenn auch Spartan3 obsolet erscheinen 
mag): Mit XC3sprog kann man den wunderbar per FT2232H programmieren.
Leider ist papilio.cc ziemlich verwaist, aber am Schaltplan des Papilio 
mit Spartan3 kann man sich orientieren. Gab mal ne ausreichend grosse 
Community, und vor der Chipkrise bekam man von den Chinesen noch eine 
Menge Spartan3 oder Spartan6 für wenig Geld.

von Bernd G. (Gast)


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Martin S. schrieb:
> noch eine Menge Spartan3

Ich glaube, ich habe auch noch etliche plus XCF01. Bei Interesse bitte 
melden.

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