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Forum: FPGA, VHDL & Co. Prom für Spartan 3


Autor: Boris Stiller (Gast)
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Hallo!

Ich versuche mein erstes Board mit Xilinx Spartan 3 zu basteln.
Gibt es im Netz einen Schaltplan mit Minimalbeschaltung des IC?
Leider finde ich nur Schaltpläne von komplizierten Evaluation Boards,
die viele für den Anfang unnötige Bauteile (externes RAM usw.) 
enthalten.

Dann habe ich noch das Problem, dass ich zwar den Spartan 3 bei
Reichelt bekomme, nicht aber das Prom von Xilinx (XCF02S). Gibt
zur Konfiguration des Spartan noch andere ICs, die man irgendwo
kaufen kann?

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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Für den XC3S200 gibts eine fast-Minimalschaltung auf meiner Page [1] im 
Eagle-Format. Aber vielleicht wärs garnicht so schlecht mal wirklich 
eine Minimal-Schaltung mit Platform-Flash zum Download anzubieten. 
Hättest du Interesse daran? Dann würde ich den Schaltplan entsprechend 
abspecken ...

Die XCFxxS sind tatsächlich schwierig zu bekommen. Ich hab sie erst 
immer bei Digikey gekauft, jetzt kauf ich sie bei AVNet. Aber ich weiß 
nicht ob AVNet an Privat verkauft und wahrscheinlich auch nicht für 
einen Bestellwert von 5EUR oder so ...

Ich kenn sonst noch die Möglichkeit, dass man das FPGA "per Hand" 
konfiguriert. Wenn das FPGA nur in der Umgebung eines PCs verwendet 
wird, kan n man den für das Konfigurieren verwenden. Ansonsten hab ich 
auch schon Lösungen gesehen, bei denen war auf einer SD-Karte das 
.BIT-File und ein AVR hat es runtergelesen und in das FPGA geschoben.

Also am Einfachsten ist es wirklich mit dem Platform-Flash XCFxxS und 
ich wäre auch sehr an Alternativen interessiert, die einfacher zu 
bekommen sind und ähnlich einfach funktionieren.

Mfg
Thomas Pototschnig

[1]: 
http://www.pcb-dev.com/showsite.php?open=32f2f6527...

Autor: Boris Stiller (Gast)
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Hallo Thomas,

vielen Dank für Deine Antwort!

>Für den XC3S200 gibts eine fast-Minimalschaltung auf meiner Page [1] im
>Eagle-Format. Aber vielleicht wärs garnicht so schlecht mal wirklich
>eine Minimal-Schaltung mit Platform-Flash zum Download anzubieten.
>Hättest du Interesse daran? Dann würde ich den Schaltplan entsprechend
>abspecken ...

klar habe ich Interesse, das würde bestimmt auch anderen Einsteigern
weiterhelfen.

Ich habe noch ein selbstgebasteltes Download-Kabel von Xilinx,
mit dem ich meine XC9500 CPLDs programmiert habe. Würde ein solches
Kabel auch für den Spartan 3 funktionieren?

MfG, Boris.

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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Wenns ein JTAG-Kabel ist und auf 3,3V läuft und wenn Impact damit 
klarkommt, dann sollte es gehen.

Hier bitte schön:
http://home.in.tum.de/~pototsch/xc3s200-mini.zip

Schaltplan + Layout, das Layout wird dir evtl nicht soo viel helfen, 
weil das für eine Multilayer-Platine war und in den Lagen 2 und 3 sich 
GND und +3,3V befindet.

Mfg
Thomas Pototschnig

Autor: Boris Stiller (Gast)
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**** DANKE! ****

Autor: TheMason (Gast)
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@thomas

also die miniga sieht klasse aus. ist eine 2-lagen platine, oder ?
interesse hätte ich evtl. auch an so einer platine.
wie kritisch ist das wenn man auf der platine (falls es eine 2-lagen 
ist) einen 50mhz quarz-oszi unterzubringen ? kommt dann überhaupt noch 
was vernünftiges am fpga bzw. an den anderen bauteilen an ?
noch was zum xcfxxS. ich habe meine über csd-electronic bekommen. habe 
eine anfrage gemacht und er meinte er könnte die liefern.

gruß
rene

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Für den XC3S200 gibts eine fast-Minimalschaltung auf meiner Page [1] im
>Eagle-Format. Aber vielleicht wärs garnicht so schlecht mal wirklich
>eine Minimal-Schaltung mit Platform-Flash zum Download anzubieten.

Hallo Thomas Pototschnig,

da ich auch meine erste Platine mit einem FPGA plane hatte ich mich vor 
einigen Wochen auch nach Minimalbeschaltungen bzw. selbst entworfenen 
Platinen umgesehen und war dabei auch auf deiner Seite gelandet.
(Über den Thread "High-Quality PAL-Grafikkarte für µCs" aus der 
Codesammung, der mich als FPGA-Anfänger übrigens sehr beeindruckt hat.) 
Leider versteckst Du vieles im Eagle-Format -- einen Rechner mit Eagle 
hat man aber oft nicht verfügbar (ich z.B. verwende gEDA). Schaltpläne 
kann man ja auch gut als Postscript oder PDF verfügbar machen, und einen 
groben Überblick über das Layout kann man durch eine PNG-Grafik geben. 
So mache ich es jedenfalls:
http://www.ssalewski.de/Misc.html

Wie ist das mit der Anzahl der benötigten Layer? Kommt man mit vier aus?

Gruß

Stefan Saleswki

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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@TheMason:
> also die miniga sieht klasse aus. ist eine 2-lagen platine, oder ?

Ja, 2-lagig ... Die Spartan3 sind 2-lagig wirklich eckelhaft zum routen 
...

> interesse hätte ich evtl. auch an so einer platine.

Ich könnte mal schaun ob ich noch die eine oder andere finden kann ... 
hatte damals mehr gemacht, weils billiger war.

> wie kritisch ist das wenn man auf der platine (falls es eine 2-lagen
> ist) einen 50mhz quarz-oszi unterzubringen ? kommt dann überhaupt noch
> was vernünftiges am fpga bzw. an den anderen bauteilen an ?

Auf der Platine ist ein 45MHz Quarzoszillator. Ich hab da eigentlich 
nichts negatives festgestellt. Entweder ist das Anfängerglück oder 
sooooo kritisch ist das nicht :-)

> noch was zum xcfxxS. ich habe meine über csd-electronic bekommen. habe
> eine anfrage gemacht und er meinte er könnte die liefern.

Ah, gut zu wissen! Danke

Mfg
Thomas Pototschnig

Autor: Mighty (Gast)
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Würde denn jemand sich Platinen fertigen lassen? Ich hätte schonmal
interesse 2-3 zu nehmen auf die ein FPGA + Minimalbeschaltung
/ wenig optionales Zubehör drauf kann.

Ich frage nur weil ich selbst noch keine Platinen hab fertigen lassen,
sonst könnte ich das übernehmen (falls noch interesse besteht).

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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Stefan Salewski wrote:

> Leider versteckst Du vieles im Eagle-Format -- einen Rechner mit Eagle
> hat man aber oft nicht verfügbar (ich z.B. verwende gEDA). Schaltpläne
> kann man ja auch gut als Postscript oder PDF verfügbar machen, und einen
> groben Überblick über das Layout kann man durch eine PNG-Grafik geben.
> So mache ich es jedenfalls:
> http://www.ssalewski.de/Misc.html

"Verstecken" würde ich das nicht nennen, weil man kann sich die 
Freeware-Version von Eagle kostenlos für 3 verschiedene Betriebssysteme 
runterladen. Und Eagle ist immerhin mittlerweile sowas wie ein Standard 
und die meisten nutzen es.

Aber ich könnte wirklich mal darüber nachdenken in Zukunft Screenshots 
des Schaltplans/Layouts zur Bilder-Gallerie hinzuzufügen.

> Wie ist das mit der Anzahl der benötigten Layer? Kommt man mit vier aus?

Ja, mein MiniGA ist mit 2 Layern geroutet, aber der Aufwand ist schon 
recht hoch. Die Spartan-III sind richtig schwierig 2-seitig zu routen. 
Das Problem ist, dass die 3,3V 2,5V und 1,2V Spannung brauchen - GND 
nicht zu vergessen. Dann noch die "saubere" Entkopplung mit 100nF 
Kondensatoren ...

Das ist der Grund, warum ich mich demnächst in die EP2C... (Cyclon2 
Altera) einarbeiten werde, weil die von der Schaltung einfacher sind und 
von der Logikdichte scheinbar höher. Mein MiniGA brauch rund 150k Gates 
im XC3S200, aber das passt in einen Cyclon-II mit 5000LE rein - und das 
ist sogar der kleinste Cyclon II.

Sind so meine Beobachtungen ...

Mfg
Thomas Pototschnig

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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Mighty wrote:
> Würde denn jemand sich Platinen fertigen lassen? Ich hätte schonmal
> interesse 2-3 zu nehmen auf die ein FPGA + Minimalbeschaltung
> / wenig optionales Zubehör drauf kann.
>
> Ich frage nur weil ich selbst noch keine Platinen hab fertigen lassen,
> sonst könnte ich das übernehmen (falls noch interesse besteht).

Von der Version 1.0 hab ich noch 4 Platinen bei mir rumliegen ... die 
will ich aber niemanden antun, weil die ein paar Fehler haben ...

kA ... wenn das Interesse nach einem Spartan-III Board groß genug ist, 
könnte man sich mal überlegen ein paar doppelseitige Platinen von der 
Spartan3 - Minimalschaltung machen zu lassen ... Und halt soweit wie 
möglich die Pins auf Stiftleisten rausziehen ...

Mfg
Thomas Pototschnig

Autor: Mighty (Gast)
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Email-Addy im header falls sich was ergibt

Autor: Mighty (Gast)
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Oder auch nicht: redhat.tux ääät gmx.net

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Das ist der Grund, warum ich mich demnächst in die EP2C... (Cyclon2
>Altera) einarbeiten werde

Ich hatte vor einigen Monaten mit Xilinx angefangen, weil es deren ISE 
auch für Linux gibt. Alteras Sachen kann man ja allenfalls mit Wine 
unter Linux nutzen. Noch habe ich es allerdings nicht auf meinem 
Gentoo-Linux installiert und muss fürs Webpack immer Windows booten.

Ich finde Xilinx Webpack (unter Windows) recht unübersichtlich und mit 
1,7 GB gigantisch groß! Vorläufig werde ich bei Xilinx bleiben, mir aber 
demnächst auch mal Altera anschauen.

Die neuen Spartan FPGA, die es bald geben soll, (Spartan-3A) kommen mit 
nur zwei Versorgungsspannungen aus! Allerdings gibt es da wieder das 
Problem, dass es fast ausschlieslich BGA Gehäuse gibt, nur die zwei 
kleinsten kann man von Hand löten. (Angaben aus dem Gedächnis -- ohne 
Gewähr)

Gruß

Stefan Salewski

Autor: TheMason (Gast)
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@thomas

also falls du eine "neuauflage" (mit speicher), oder korrigierte version 
1.0 (den d/a muß man ja nicht bestücken) des xilinx-mini boards machen 
möchtest, nehme ich 1-2. wenn noch ein max232 drauf wär, perfekt zum 
basteln :-)
was für fehler sind denn auf der aktuellen platine ?

habe auch mal ein paar fragen zu den chips :

- laut datenblatt ist der größere fpga (xs3c400) pin-kompatibel zum 
200'er. den müsste man ja (abgesehen vom höheren stromverbrauch bei 
größeren designs) ohne weiteres auch bestücken können, oder ?
- wo hast du die spannungsregler herbekommen ? digikey ? als privatmann 
sind solche ic's ja leider nur sehr schwer zu beschaffen :-(
- was sind das für rams (wie schnell) ? wo bekommt man die ?

gruß
rene

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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TheMason wrote:
> @thomas
>
> also falls du eine "neuauflage" (mit speicher), oder korrigierte version
> 1.0 (den d/a muß man ja nicht bestücken) des xilinx-mini boards machen
> möchtest, nehme ich 1-2. wenn noch ein max232 drauf wär, perfekt zum
> basteln :-)

Layout V1.1 ist berichtigt ... aber ob ich die wirklich machen lasse 
weiß ich noch nicht :)

> was für fehler sind denn auf der aktuellen platine ?

Der Analog-Teil für's Video funktioniert so nicht ... Außerdem ist ein 
Transistor falsch rum geroutet. Ich glaub das wars eigentlich ...

> habe auch mal ein paar fragen zu den chips :
>
> - laut datenblatt ist der größere fpga (xs3c400) pin-kompatibel zum
> 200'er. den müsste man ja (abgesehen vom höheren stromverbrauch bei
> größeren designs) ohne weiteres auch bestücken können, oder ?
> - wo hast du die spannungsregler herbekommen ? digikey ? als privatmann
> sind solche ic's ja leider nur sehr schwer zu beschaffen :-(
> - was sind das für rams (wie schnell) ? wo bekommt man die ?

Ah interessant ... wusste ich nicht, dass die 400er Version 
Pin-Kompatibel ist ... Aber falls ja, dann schon. Spannungsregler hab 
ich bei Farnell geordert. Weiß nicht, aber die liefern auch an Privat?

RAMs sind von Schukat.de:
SM614008VHSA15J (SRAM HS as 3,3V 512Kx8 15ns SOJ3)
Kostet das Stück 3,15EUR.

Schukat liefert aber sicher nur an gewerblich ...

Mfg
Thomas Pototschnig

Autor: TheMason (Gast)
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>Ah interessant ... wusste ich nicht, dass die 400er Version
>Pin-Kompatibel ist ...

zumindest habe ich das aus dem Datenblatt des Spartan 3 geschlossen.
es waren für die 200'er und die 400'er keine unterschiedlichen Pinouts 
angeben (so wie ich mit meinem Holzauge hab sehen können :-))

Nochmal eine Frage zu den RAMs. Ich habe noch etwas gesucht und bin 
(hoffentlich) fündig geworden. Und zwar bieten die bei 
Kessler-Electronic ein RAM mit der Bezeichnung 614008-15J an. könnte 
dies evtl. kompatibel zu dem SM614008VHSA15J sein ?! da dieses bei 
kessler relativ günstig ist (3,93€) wäre es evtl. sogar das bauteil. Da 
bei Kessler allerdings kein Datenblatt angegeben ist, muß ich bei denen 
nochmal nachfragen und mit dem Datenblatt des Chips den du angegeben 
hast vergleichen (reicht ja schon wenn das pinning  gleich ist :-))).

Gruß
Rene

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