COOLRUNNER ii

CoolRunner -II™ Starter Board Reference Manuall Revision: June 3, 2014 Note: This document applies to REV F of the board.

Visión de conjunto

La CoolRunner-II Starter Board es una completa plataforma de desarrollo de circuitos con conexión USB para CoolRunner-II CPLD de Xilinx. La tarjeta incluye fuentes de alimentación de alta eficiencia, un oscilador programable, varios dispositivos de E / S y un puerto USB2 para alimentación de la placa y la programación del CPLD. La tarjeta tarjeta también incluye cinco conectores de expansión que colocan 64 señales CPLD disponibles a los circuitos externos.

Las características incluyen:

• Una 256 macrocelda CoolRunner-II CPLD en un paquete TQ-144
• Un puerto USB2 en la tarjeta para alimentación de la placa, Una JTAG, para  la programación y la transferencia de datos
• Un oscilador de frecuencia fija de 8 MHz y un socket para un cristal de oscilador.
• Los conectores de expansión de 64 señales de I/O (32 en los conectores PMod y 32 en el conector paralelo)
• Una DS28E01Q EEPROM alambrada.

                                                                                                                                                                                                                                   [pic 1]

Una gran colección de IP soporte de tarjeta, diseños de referencia y complemento en módulos periféricos (Pmods) está disponible en www.digilentinc.com.

[pic 2]

Configuración

La tarjeta CoolRunner-II CPLD se debe estar configurada (o programada) para ser usada antes de que pueda realizar ninguna función. Los archivos pueden ser creados a partir de esquemas o archivos de origen de HDL utilizando el software gratuito ISE WebPack de Xilinx. Los archivos de configuración se pueden transferir a la tarjeta CoolRunner-II con un cable USB y el software de iMPACT de Xilinx o mediante un cable de programación externo (no incluido). Una vez configurado, el CPLD conserva su estado de forma indefinida. Cuando la tarjeta CoolRunner-II está encendida, la configuración CPLD introducida más recientemente está disponible inmediatamente. Una nueva configuración se puede cargar en cualquier momento, y tan pronto como se carga una nueva configuración, que define el comportamiento del CPLD

Fuentes de alimentación

La tarjeta CoolRunner-II puede ser alimentada desde su puerto USB integrado o desde una fuente externa conectada al conector JP3. Jumper JP2 selecciona si la placa utiliza la energía del USB o fuente de alimentación externa. La alimentación externa, de cualquier fuente, se en ruta a través de un regulador de Maxim LT3028 para producir las dos fuentes de tensión (3.3V I/O y el núcleo de 1,8 V) requeridos por el CPLD. Cada vez que se aplica alimentación de la placa, brilla el LED de encendido.

Para utilizar una fuente de alimentación externa, establezca el puente JP2 a BAT y aplicar potencia a los pines JP3 (ver el screen de la placa para la orientación). Cualquier 4.5V para la fuente de alimentación de 9V se puede utilizar (por ejemplo, una batería de transistor o una disposición en serie de las células AA).

La tarjeta CoolRunner-II utiliza un PCB de cuatro capas, con las capas interiores dedicados a VCC y GND. Los reguladores Maxim, junto con una buena ruta de alimentación y amplios capacitores de paso en todos los pines del CI, se traduce en una fuente de alimentación de bajo ruido.

Clocks

La tarjeta CoolRunner-II incluye un oscilador de frecuencia fija que produce una señal de reloj de 8 MHz. Esta salida del oscilador principal, con la etiqueta PCLK en el esquema, está conectado a la clavija de GK2 de la CPLD (en P38) de modo que se puede encaminar al divisor de reloj interno. Una toma de carga durante un oscilador de tamaño medio DIP estándar también se proporciona en la ubicación IC3.

Uso de I/O

La tarjeta CoolRunner-II proporciona dos pulsadores y dos interruptores deslizantes para las entradas y cuatro LEDs rojos y cuatro display LED para las salidas.

Los pulsadores activos bajas y los interruptores deslizantes incluyen resistencia en serie para la protección contra cortocircuitos. Los LEDs son activos bajo, y los display de siete segmentos utiliza transistores desacoplado activos de altos de ánodo común y cátodos activas bajos.

Tres LEDs adicionales, indican alimentaciones adicionales USB (LD4), tarjeta de alimentación (LD5), y el estado de conexión USB (LD6).

Conectores de expansión

La tarjeta CoolRunner-II proporciona cuatro conectores del módulo periférico de 12 pines. Cada conector proporciona dos conexiones VDD y GND y ocho señales CPLD únicas. Cada conector puede acomodar un solo Pmod de 12 pines o dos Pmods de 6 pines.

                             [pic 3]

Digilent toma varios Pmods 6 pines que pueden unirse a estos conectores, incluyendo tarjetas de los altavoces, tarjetas de puente H, placas de sensores, etc. Ver www.digilentinc.com  para más información.

La tarjeta CoolRunner-II también proporciona un conector de expansión de 40 pines que incluye tres señales de fuente de alimentación y 37 señales individuales de I/O.

             [pic 4]

Diseño de demostración

El diseño pre-programado en el CPLD contiene varias funciones que se pueden ver cuando los módulos periféricos apropiados se insertan en los puertos pertinentes.

En este ejemplo de diseño, el interruptor Pmod va en el puerto J8, el PS/2 Pmod va en puerto J7, y un display de siete segmentos Pmod va en puertos J5 y J6. Por supuesto, el diseño se puede cambiar para utilizar diferentes puertos.

El CPLD implementa un contador, así como un decodificador de teclado PS/2. El display cambia entre los dos valores de SW4. Los SW1, 2, y 3 no se utilizan en el diseño. BTN0 es el reset del sistema para el diseño.

Cuando SW4 tiene el decodificador PS/2 seleccionado, la salida en la pantalla es el código de exploración para esa letra. He aquí algunos códigos de exploración, el resto se puede encontrar en Internet.

[pic 5]

Recomendaciones de Diseño

• El regulador ofrece Vccio de 3.3V, también fijado por Default I/O Standard apropiado.
• No utilizados de I/O se debe establecer en la tierra para minimizar la fuente.
• Terminación de entrada se debe fijar para reducir al mínimo el consumo de energía en los pines de entrada potencialmente flotantes.

Software Installation

A Windows based CoolRunner-II Utility Window software application is provided with

the CoolRunner-II evaluation board. This application is used to program the CPLD, change security settings, and monitor board current and temperature. This application should be installed prior to connecting the board to a PC so that Windows will recognize the board the first time it is plugged in. At this time, Windows XP and Vista (32-bit versions) are the only supported operating systems for the Utility Window software.

Upon opening the package, you can easily test the board for basic functionality by performing the following steps:

1. Insert the Resource CD and click on ‘Software Install’ to install the CoolRunner-II Utility Window software.

2. Attach the USB connector to a computer and the board. On the initial connection to the USB port, the Add New Hardware Wizard will appear and ask you to install the driver.

When prompted, select to install the driver automatically. Once installed, the 3.3V supply LED (LD5) on the CoolRunner-II board should light to show that the regulator is enabled and the CPLD is powered.

3. Start the CoolRunner-II Utility Window from : Start → Programs → Digilent → Tools

4. Press the Start button to begin viewing the power consumption for the device. In order to program the CPLD, the ISE WebPACK software must also be installed.

1. Insert the ISE WebPACK DVD and run the install program.

2. Re-boot the PC.

3. Ensure that the CoolRunner-II Evaluation Board is connected to the PC.

4. Start the CoolRunner-II Utility Window program from: Start → Programs → Digilent → Tools

5. After the CoolRunner-II Utility Window appears, press the Browse button (shown in Figure 1-3) and navigate to the desired JED file. (The demonstration JEDEC file is present on the resource CD at /CR-II_board_files/demomain/top.jed).

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