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[原创] DIY的精简开发板

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五彩晶圆(初级)

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发表于 2015-8-11 07:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 cruelfox 于 2015-8-11 09:15 编辑

我是搞DIY玩的,会用到FPGA做PC和器件的数据接口。很久以前就想做这么个小开发板,带有USB高速传输,以及尽可能放个外置RAM做FIFO,FPGA留出来的I/O不需要很多。手头还有Cyclone II的存货,就继续使用EP2C5/EP2C8做设计了,144脚QFP封装的FPGA。USB接口器件选FT232H,他家的FT232R, FT245R我都用过,这回第一次用USB 2.0高速的。两层PCB设计,不到万不得以不上四层(省开销,我还没有DIY画过四层的)。布线允许就放块IS61LV25616 SRAM. 电源可以从USB 5V取或者5mm DC插座输入,用一个跳线选择。为了节省USB电源开销,没有使用AMS1117的简单稳压,而安排了两组DC-DC来提供5V到3.3V,迎接3.3V到1.2V的降压。

画板子用掉了一个整周末加几个晚上的业余时间,软件还是用老土的我惯用的Eagle 4.16. 再加上一个周末的焊接调试搞定。下面是PCB布局图:

顶层

顶层

底层

底层


FT232H和SRAM占掉了绝大部分的I/O,剩下来引出到插针的就十几个了。我在FPGA VCCINT旁边仅挨着引脚放置了0402的贴片电容,没有放到PCB背面。这么做是一个尝试,坏处就是临近的两个I/O无法引出走线而浪费掉了,是否值得这么安排退耦有待研究。因此I/O口更加吃紧,不得已把SRAM的#CE, #UB, #LB三个引脚都接地了,都成默认选通,不能8-bit写入。

比较费心思的还是VCCIO, VCCINT的退耦和走线,以及尽量GND不要太破碎。下面两个图把GND、VCCINT (1.2V)、VCCIO (3.3V)特意用颜色区别:

顶层GND, VCCINT

顶层GND, VCCINT

底曾GND, VCCIO

底曾GND, VCCIO


单独看GND,叠在一起看是这个样子的,基本上都覆盖了,用了很多过孔来连接两层中的GND

GND

GND


第一次做高速USB传输,我没有经验。PCB发出去之后才在网上搜了搜,有说至少要4层PCB的,有说差分线不能走过孔的。看来我的走线布得不考究,有些忐忑。不过PCB做回来还是调通了,传输没有出现什么问题。

USB差分线连接

USB差分线连接


实际际效果图
1.jpg
2.jpg
3.jpg



至于USB接口的速度,我用同步FIFO模式,从PC到板子可以达到19MBytes/s以上的传输速率,从板子到PC可以达到34MBytes/s以上的传输速率。这个跟CPU负载也有关系。
此帖出自FPGA/CPLD论坛

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纯净的硅(中级)

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发表于 2015-8-12 12:12 | 显示全部楼层
酒精洗完在焊点边上似乎有白色的粉未,用天拿水就不会

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恩,酒精溶解了松香,然后又挥发掉了! 就剩下残旧的松香了!  详情 回复 发表于 2015-8-12 20:34


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一粒金砂(高级)

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发表于 2015-8-11 08:50 | 显示全部楼层
好高大上
物致DIY 期待您的到来~
QQ群:646461928
购买地址


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裸片初长成(中级)

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发表于 2015-8-11 09:45 | 显示全部楼层
依需求而产生的板子,赞一个


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纯净的硅(初级)

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发表于 2015-8-11 09:51 | 显示全部楼层
什么时代了,还在用Cyclone II,上Cyclone IV多爽啊


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纯净的硅(初级)

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发表于 2015-8-11 09:52 | 显示全部楼层
ft232数据传输速率有限,貌似不超过2M字节,楼主可以考虑Cy7C68013.

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FT245 FIFO模式速度可以的,不比 cypress差. 上位接口 最好40MB/s(PC内部也得好) 下位接口 8bit, 60MHz  详情 回复 发表于 2016-6-18 22:03


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一粒金砂(中级)

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发表于 2015-8-11 10:40 | 显示全部楼层
多谢楼主分享~~


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一粒金砂(中级)

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发表于 2015-8-11 10:45 | 显示全部楼层
非常感谢楼主的分享,虽然没有学过FPGA,但是学过单片机,嵌入式的芯片,原理大概都还是相通的,所以学习学习FPGA,楼主的帖子写的很详细,说明的也很到位,所以支持一个~~希望楼主出更多更好的DIY的教程帖子,谢谢~~~


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发表于 2015-8-11 15:46 | 显示全部楼层
感觉不错的样子  焊接手艺不错
就是板子好脏啊  

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我一向用松香助焊的,用脱脂棉沾无水酒精擦了几遍在密集引脚周围还是有白色的痕迹。  详情 回复 发表于 2015-8-11 19:45
生活就是油盐酱醋再加一点糖,快活就是一天到晚乐呵呵的忙
===================================
做一个简单的人,踏实而务实,不沉溺幻想,不庸人自扰


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纯净的硅(中级)

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发表于 2015-8-11 15:55 来自手机 | 显示全部楼层
哇好厉害的样子。。。。


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纯净的硅(中级)

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发表于 2015-8-11 15:55 来自手机 | 显示全部楼层
感谢分享。。。。。


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五彩晶圆(初级)

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 楼主| 发表于 2015-8-11 19:45 | 显示全部楼层
chenzhufly 发表于 2015-8-11 15:46
感觉不错的样子  焊接手艺不错
就是板子好脏啊

我一向用松香助焊的,用脱脂棉沾无水酒精擦了几遍在密集引脚周围还是有白色的痕迹。


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纯净的硅(中级)

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发表于 2015-8-12 08:51 | 显示全部楼层
清洗板子用酒精洗不干净,用天拿水更好。

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还能用那个,长见识了  详情 回复 发表于 2015-8-12 10:10


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管理员

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发表于 2015-8-12 09:56 | 显示全部楼层


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发表于 2015-8-12 10:10 | 显示全部楼层
吴下阿蒙 发表于 2015-8-12 08:51
清洗板子用酒精洗不干净,用天拿水更好。

还能用那个,长见识了


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发表于 2015-8-12 20:34 | 显示全部楼层
吴下阿蒙 发表于 2015-8-12 12:12
酒精洗完在焊点边上似乎有白色的粉未,用天拿水就不会

恩,酒精溶解了松香,然后又挥发掉了!
就剩下残旧的松香了!


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发表于 2015-8-12 20:34 | 显示全部楼层
楼主能把设计资料发我一份吗??


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发表于 2016-6-18 22:03 | 显示全部楼层
小梅哥 发表于 2015-8-11 09:52
ft232数据传输速率有限,貌似不超过2M字节,楼主可以考虑Cy7C68013.

FT245 FIFO模式速度可以的,不比 cypress差.
上位接口 最好40MB/s(PC内部也得好)
下位接口 8bit, 60MHz
MicroPython中文社区 http://www.micro-python.com/forum.php


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发表于 2016-6-18 22:05 | 显示全部楼层
楼主我记得FT245这片子带 JTAG脚的,而且和 FIFO 脚独立的,
为啥不用usb-jtag这个config FPGA啊

点评

你记错了吧。FT2232H才有两个口,我用的FT232H只有一路。 而FT245仅仅是全速的片子。  详情 回复 发表于 2016-6-19 19:10
MicroPython中文社区 http://www.micro-python.com/forum.php


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五彩晶圆(初级)

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 楼主| 发表于 2016-6-19 19:10 | 显示全部楼层
5525 发表于 2016-6-18 22:05
楼主我记得FT245这片子带 JTAG脚的,而且和 FIFO 脚独立的,
为啥不用usb-jtag这个config FPGA啊

你记错了吧。FT2232H才有两个口,我用的FT232H只有一路。
而FT245仅仅是全速的片子。

点评

找了一下,FT2232HL A通道,B通道都可以设定成FIFO 或 JTAG模式。 如图,是一种应用  详情 回复 发表于 2016-6-19 19:37


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