MANUAL DO KIT FPGA EE02-SOQ

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Armando Canejo Bayer
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1 EMERSON ELETRÔNICOS MANUAL DO KIT FPGA EE02-SOQ REV-01

MANUAL DE UTILIZAÇÃO DO KIT FPGA EE02_SOQ Primeiramente a Emerson Eletrônicos, em nome do professor Emerson Martins agradece pela aquisição e utilização de um de nossos produtos, produtos esses que

2 MANUAL DE UTILIZAÇÃO DO KIT FPGA EE02_SOQ Primeiramente a Emerson Eletrônicos, em nome do professor Emerson Martins agradece pela aquisição e utilização de um de nossos produtos, produtos esses que tem como finalidade ajudar a difundir conhecimentos técnicos nas áreas de eletroeletrônica e programação para a inserção dos alunos e desenvolvedores nessas áreas tão importantes inclusive para o desenvolvimento mundial. Figura 1 O FPGA EE02_SOQ é um kit de desenvolvimento simplificado para que o desenvolvedor possa utilizá-lo juntamente com um protoboard no desenvolvimento de projetos, podendo testar os programas na prática antes da construção do projeto final. O kit é baseado no modelo FPGA EP2C5T144CN da família ciclone II que tem 4068 células configuráveis, dando ao a tranquilidade de desenvolver circuitos de grande complexidade. O modelo de FPGA utilizado possui 144 pinos, sendo que destes estão disponíveis para utilização nesse kit 87 pinos disponíveis nos conectores de expansão devidamente sinalizados por nomes. A alimentação do kit pode ser efetuada por uma fonte externa de 5 à 25V, o mesmo já vem de fábrica com uma fonte chaveada de 12V para sua alimentação. EMERSON ELETRÔNICOS Página 2

Figura 2 DESCRIÇÃO DAS PARTES PRINCIPAIS DA PLACA Conforme figura 2 segue abaixo alguns itens importantes para o utilizador do kit O cristal hibrido é um oscilador de quartzo que está ligado

3 Figura 2 DESCRIÇÃO DAS PARTES PRINCIPAIS DA PLACA Conforme figura 2 segue abaixo alguns itens importantes para o utilizador do kit O cristal hibrido é um oscilador de quartzo que está ligado diretamente ao pino 17 do FPGA, dessa forma para execução de programas que utilizem clock este pino deve ser configurado como fonte de clock, o oscilador presente na figura 2 é de 20MHZ mas pode variar em função do lote de kits, portanto deve ser observado para o desenvolvimento dos programas. Este modelo de FPGA, tal como a maioria dos modelos não possui memória eeprom ou memória flash interna, dessa forma, depois de gravado, sempre que o mesmo for desenergizado, o programa será apagado da memória, sendo necessário regravá-lo. Assim foi adicionada uma memória serial flash externa modelo EPCS4 que armazenará o programa, e toda vez que o FPGA for energizado, o mesmo buscará o programa na memória externa automaticamente e começará a executar o programa. No material fornecido juntamente com o kit tutorial para gravação da memória externa é apresentado como gravar a memória EPCS4. Este FPGA trabalha com alimentação de 3,3Vcc, o usuário deverá respeitar também essa tensão nos pinos utilizados como entradas, pois caso a tensão ultrapasse esse valor irá danificar o FPGA fazendo com que ocorra a PERDA DE GARANTIA DO KIT. O botão de RESET tem a função de reiniciar o programa em execução toda vez que for pressionado. EMERSON ELETRÔNICOS Página 3

4 O conector de gravação JTAG é utilizado no momento da gravação, nele deve ser conectado o gravador da figura 3 fornecido com o kit. (no momento da gravação o kit deverá estar energizado e com o led Power aceso). Figura 3 Os conectores de saída de tensão (GND E 3V3), pode ser utilizado para alimentar outros circuitos com essa tensão, devendo ser respeitada a corrente de 1,5A máxima do circuito, que é o limite de corrente do circuito integrado LM317, utilizado para alimentação do kit. Nos conectores de expansão sinalizados por pin + o número do pino, são ligadas as saídas e entradas para o funcionamento dos programas e devem ser respeitadas as seguintes limitações. o Pinos utilizados como entradas máximo de 3,3Vcc de tensão. o Pinos utilizados como saídas máximo de 20mA de corrente em cada pino. PRIMEIRA ENERGIZAÇÃO O material com o nome TUTORIAL PARA CRIAR UM PROJETO NO QUARTUS II fornecido com o kit apresenta além de criar um projeto também como gravá-lo, o mesmo foi desenvolvido para um CPLD, mas as regras são as mesmas para todos os dispositivos. O KIT vem de fábrica com um programa para teste, no momento da energização, os pinos 67, 69, 70, 71, 72, 73, 74 e 75 irão piscar em intervalos de aproximadamente 1 segundo, logo deverá ser montado o hardware da figura 4 para o teste. Figura 4 EMERSON ELETRÔNICOS Página 4

5 Entre os arquivos de programas para testes do kit existem duas pastas, uma chamada PROGRAMAS PARA TESTE SCHEMATIC que possui uns exemplos em schematic, e outra chamada PROGRAMAS PARA TESTE VHDL que possui exemplos em linguagem VHDL. Exemplo 2 para teste com programa em VHDL. Na pasta PROGRAMAS PARA TESTE VHDL, tem um programa com o nome de EXEMPLO_LCD, depois de gravado no kit, o mesmo deverá mostrar em um LCD 16X2 o nome EMERSON na primeira linha e o nome ELETRONICOS na segunda linha, e para funcionar deverá ser montado o hardware da figura 5. Exemplo 3 para teste do kit com SCHEMATIC. Figura 5 Na pasta PROGRAMAS PARA TESTE SCHEMATIC tem um programa com nome de temporizador disp, este programa quando ligado fará a contagem temporizada de 0 à 99 em dois displays de sete segmentos, o hardware da figura 6 deverá ser montado para o referido teste. Figura 6 EMERSON ELETRÔNICOS Página 5

6 Exemplo 4 para teste do kit com SCHEMATIC. Na pasta PROGRAMAS PARA TESTE SCHEMATIC tem um programa com nome DECOD_7SEG, este programa mostrará os caracteres do circuito integrado 7449 em um display de sete segmentos, de acordo com as combinações de entradas conforme tabela 1, e o hardware da figura 7 deverá ser montado para o referido teste. Tabela 1 caracteres do circuito integrado 7449 Figura 7 Seguem nas próximas páginas o esquema elétrico do kit e o termo de garantia EMERSON ELETRÔNICOS Página 6

7 ESQUEMA ELÉTRICO DO KIT FPGA EE01-SOQ EMERSON ELETRÔNICOS Página 7

8 TERMO DE GARANTIA Os produtos da EMERSON ELETRÔNICOS possuem 1 ano de garantia a partir da data de aquisição, as condições de utilização devem ser atendidas para que o produto não perca a garantia. A garantia de fabrica envolve apenas defeitos detectados de fabricação, estando isentas de garantias as condições descritas a seguir. Os kit perdem a garantia nos seguintes casos: Detectado infiltração de líquido de qualquer natureza. Detectado defeitos ocasionados por quedas, ou por objetos que possa ter caído sobre o mesmo. Defeitos em cabos de alimentação ou gravação ocasionados por torção ou tensão mecânica acima do permitido. Alimentação do kit em tensão elétrica acima do permitido para o equipamento. Quando excedido a tensão de alimentação de entradas ou corrente máxima de saídas dos pinos dos circuitos integrados e componentes eletrônicos em geral. Defeitos ocasionados por erros de utilização, tais como curto circuitos provocados por ligações erradas. Defeitos ocasionados por armazenamento em condições inadequadas. Utilização do equipamento para fins diferentes do que foi projetado. Abertura e tentativa de conserto do produto por pessoa não autorizada pela EMERSON ELETRÔNICOS. Os CPLDs, FPGAs, MICROCONTROLADORES e CIRCUITOS INTEGRADOS NÃO são cobertos pela garantia por não serem de fabricação da EMERSON ELETRÔNICOS e por não receber garantia de seus fabricantes, além de serem sensíveis a estática e erros de ligação. Em caso de envio para conserto em garantia, o custo de envio e retorno será por conta do cliente e NÃO da Emerson Eletrônicos, salvo acordo expressamente autorizado. Para quer esclarecimento sobre utilização consulte sempre nossa equipe pelo site: Ou pelo [email protected] EMERSON ELETRÔNICOS Página 8

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