В данном случае FPGA Cyclone IV EP4CE6E22C8 установлена на отладочную плату A-C4E6E10. Выбор был остановлен именно на этой плате, исходя из соотношения цена - полученный набор функций. Фото отладочной платы показана на рисунке 1.

Рисунок 4 – Отладочная плата С-4E6E10

На отладочной плате имеется:

  • FPGA Cyclone IV EP4CE6E22C8
  • 25P16VG 16Mb флэш память
  • 50мГц кварцевый генератор для тактирования FPGA
  • 12мГц кварцевый генератор для тактирования микросхемы CH340G
  • CH340G микросхема конвертор в USB
  • 24C04N EEPROM
  • Стабилизатор напряжения LM1085

Так же для демонстрации выполнения определенных функций на плате имеются:

  • 8 семисегментных индикаторов
  • 12 LED индикаторов
  • 4 мембранные кнопки
  • 8 переключателей
  • 1 звуковой индикатор (BEEL)
  • Интерфейсы PS/2, VGA, RS232.
  • Пины для самостоятельного подключения внешних устройств.

         Преимуществом данной платы является ее компактность, хорошая двусторонняя трассировка, большое количество установленных демонстрационных устройств. Все это позволяет наглядно показывать работоспособность описанных устройств и заблаговременно вносить исправления.

Так же хотелось бы обратить внимание на таблицу 1 в которой приведены основные характеристики установленной на плате FPGA.

Таблица 1 – Характеристики EP4CE6E22C8

Производитель

Intel

Серия

Cyclone IV E

Количество логических блоков LAB

392

Количество логических ячеек

6272

Всего бит ОЗУ

276480

Количество входов/выходов

91

Напряжение питания

1.15~ 1.25 В

Рабочая температура

0 ° C ~ 85 ° C

Тип монтажа

Поверхностный


Серия Cyclone IV является продолжением линейки Cyclone от Intel. В первую очередь разработка шла в уменьшение потребляемой энергии за счет уменьшение технологического процесса и архитектурной оптимизации.

Уменьшение потребление энергии как уже сказано выше связанно с оптимизацией 60-нм технологического процесса, Cyclone IV менее энерго-затратный чем предыдущее поколение Cyclone III. Устройства последнего поколения снижают напряжение питания ядра, что снижает общую мощность на 25%. Из этого следует и меньшее тепловыделение что позволяет сэкономить на охлаждении системы, а также увеличит время работы от батареи.

Так же основной проблемой были токи утечки, корпорация Intel предприняла значительные шаги для их минимизации. Используя технологию процессов с низким энергопотреблением (LP), традиционно использующейся крупными производителями полупроводников для компонентов мобильных телефонов, таким образом минимизировав ток утечки при низкой постоянной мощности.

В таблице 2 указаны сопоставление портов ввода/вывода FPGA с элементами, присутствующими на отладочной плате С-4E6E10. В первом столбце номер порта во втором указаны наименования элемента и его обозначение на отладочной плате.

Таблица 2 – Сопоставление входов/выходов с элементами отладочной платы.

№ входа/выхода

Элемент

PIN_23

Кварцевый резонатор 50мГц

PIN_90

Кнопка К2

PIN_91

Кнопка К3

PIN_87

Кнопка К4

PIN_86

Кнопка К5

PIN_58

Переключатель 1

PIN_59

Переключатель 2

PIN_60

Переключатель 3

PIN_64

Переключатель 4

PIN_65

Переключатель 5

PIN_66

Переключатель 6

PIN_67

Переключатель 7

PIN_68

Переключатель 8

PIN_72

Светодиод D3

PIN_73

Светодиод D4

PIN_74

Светодиод D5

PIN_80

Светодиод D6

PIN_83

Светодиод D7

PIN_84

Светодиод D8

PIN_77

Светодиод D9

PIN_76

Светодиод D10

PIN_75

Светодиод D11

PIN_71

Светодиод D12

PIN_70

Светодиод D13

PIN_69

Светодиод D14

PIN_101

Информационный выход для LCD экрана D0

PIN_103

Информационный выход для LCD экрана D1

PIN_104

Информационный выход для LCD экрана D2

PIN_105

Информационный выход для LCD экрана D3

PIN_106

Информационный выход для LCD экрана D4

PIN_110

Информационный выход для LCD экрана D5

PIN_111

Информационный выход для LCD экрана D6

PIN_112

Информационный выход для LCD экрана D7

PIN_85

Сигнальный выход для LCD RS

PIN_99

Сигнальный выход для LCD WR

PIN_100

Сигнальный выход для LCD EN

PIN_114

Линия RX для RS232

PIN_113

Линия TX для RS232

PIN_10

Линия Data для PS/2

PIN_10

Линия SDCK для PS/2

PIN_127

Линия A для семисегментного индикатора

PIN_126

Линия B для семисегментного индикатора

PIN_125

Линия C для семисегментного индикатора

PIN_124

Линия D для семисегментного индикатора

PIN_121

Линия E для семисегментного индикатора

PIN_120

Линия F для семисегментного индикатора

PIN_119

Линия G для семисегментного индикатора

PIN_115

Линия H для семисегментного индикатора

PIN_128

Линия BIT0 для семисегментного индикатора

PIN_129

Линия BIT1 для семисегментного индикатора

PIN_132

Линия BIT2 для семисегментного индикатора

PIN_133

Линия BIT3 для семисегментного индикатора

PIN_135

Линия BIT4 для семисегментного индикатора

PIN_136

Линия BIT5 для семисегментного индикатора

PIN_137

Линия BIT6 для семисегментного индикатора

PIN_138

Линия BIT7 для семисегментного индикатора

PIN_3

Линия SDA для EEPROM 24C04

PIN_7

Линия SCK для EEPROM 24C04

PIN_141

Звуковой индикатор (BELL)

PIN_2

Линия Red для VGA

PIN_1

Линия Green для VGA

PIN_144

Линия Blue для VGA

PIN_143

Линия VS для VGA

PIN_142

Линия HS для VGA