Projekte.PCI-Tutorial-BoardTest (Struktur)


Adapterplatine für den Logic Analyzer

Diese HTML-Seite enthält die Beschreibung des Adapters, mit dem der institutseigene Agilent 1671G Logic Analyzer an das PCI-Entwicklungsboard angeschlossen werden kann. Die Platine bietet außerdem noch zwei weitere Eingabetaster sowie vier Leuchtdioden zur Signalausgabe.

Übersicht

Die Adapterplatine ermöglicht es, den Agilent 1671G Logic Analyzer des Informatikinstituts an das PCI Entwicklungsboard anzuschließen. Durch die Ausgabe der entsprechenden Signale auf den dafür verwendeten I/O-Ports des FPGAs können so komplexe Messungen und Analysen am PCI-Entwicklungsboard im laufenden Betrieb durchgeführt werden wie sie sonst nur bei der Entwurfssimulation gewonnen werden können.

Die Adapterplatine kann außerdem dazu verwendet werden, auf die I/O-Pins des FPGAs direkt zuzugreifen (z.B. in eigenen Versuchsschaltungen). Da keine Treiber die FPGA I/O-Pins und die Anschlüsse auf der Adapterplatine entkoppeln und das FPGA schützen, muss dabei mit besonderer Sorgfalt gearbeitet werden, um das FPGA nicht zu schädigen.

Anschluss der Adapterplatine

Die Platine wird auf den rechten Expansion Slot (JX2) des PCI-Entwicklungsboards aufgesteckt. Wie in der Abbildung dargestellt werden die Ausgangsports der Adapterplatine (rechts im Bild) über die dem Logic Analyzer beiliegenden Terminierungsadapter (Mitte) mit den Eingangsports (Pods) des Logic Analyzers (links im Bild) verbunden.

Abbildung: Verbindung des Logic Analyzers mit dem PCI-Entwicklungsboard

Die einzelnen Ports (LA1 - LA3) sind voll belegt: Jeder der drei Anschlüsse beinhaltet 16 "normale" Datenleitungen (D0 - D15) sowie zwei weitere spezielle, die vom Logic Analyzer als externe Takteingänge genutzt werden können (CLK1 und CLK2). Tabelle 1 gibt die Belegung der Pfostensteckverbinder der Adapterplatine mit der bei Pfostenleisten üblichen Durchnumerierung (vgl. Abbildung) an. Sie stimmt natürlich mit der des Terminierungsadapters überein.

PinBedeutung
1+5V vom Logic Analyzer, auf der Adapterplatine nicht belegt
2CLK2
3CLK1
4D15
5D14
6D13
7D12
8D11
9D10
10D9
11D8
12D7
13D6
14D5
15D4
16D3
17D2
18D1
19D0
20Masse
 
Tabelle 1: Pinbelegung der Ausgänge der Adapterplatine bzw. der Eingänge der Terminierungsadapter

Verwendung der Adapterplatine im eigenen Entwurf

Mithilfe der beiliegenden User Constraint Datei laa.ucf, die die passenden LOC-Constraints enthält, können Signale aus dem eigenen Entwurf sehr einfach über die Adapterplatine an den Logic Analyzer weitergegeben werden. Tabelle 2 zeigt den Zusammenhang zwischen den in der User Constraint Datei eingeführten Ausgangssignalnamen, der FPGA-Pinnummern und den im User's Guide des PCI-Entwicklungsboard verwendeten Bezeichnungen (PCI Development Board User's Guide, Seite 17, Tabelle 14). Die Beziehung zwischen den Ausgangssignalnamen und den in Tabelle 1 angegebenen Pinbezeichnungen ist offensichtlich und wird daher nicht nochmals beschrieben.

VHDL SignalnameFPGA PinPCI-Board Anschlussname
LAA_1D(0)V14RIOA1
LAA_1D(1)W13RIOA3
LAA_1D(2)Y14RIOA2
LAA_1D(3)Y13RIOA5
LAA_1D(4)Y18RIOA4
LAA_1D(5)V13RIOA7
LAA_1D(6)Y17RIOA6
LAA_1D(7)Y12RIOA9
LAA_1D(8)Y16RIOA8
LAA_1D(9)V12RIOA11
LAA_1D(10)Y15RIOA10
LAA_1D(11)W11RIOA15
LAA_1D(12)AB20RIOA12
LAA_1D(13)AB18RIOA16
LAA_1D(14)V11RIOA13
LAA_1D(15)V10RIOA17
LAA_1CLK1AA19RIOA14
LAA_1CLK2AB17RIOA18
LAA_2D(0)Y10RIOA19
LAA_2D(1)AA15RIOA20
LAA_2D(2)W10RIOA21
LAA_2D(3)AA14RIOA22
LAA_2D(4)Y9RIOA23
LAA_2D(5)AA13RIOA24
LAA_2D(6)W9RIOA25
LAA_2D(7)AA12RIOA26
LAA_2D(8)Y8RIOA27
LAA_2D(9)AB10RIOA28
LAA_2D(10)W8RIOA29
LAA_2D(11)AB9RIOA30
LAA_2D(12)Y7RIOA31
LAA_2D(13)AB8RIOA32
LAA_2D(14)W7RIOA33
LAA_2D(15)AA7RIOA34
LAA_2CLK1Y6RIOA35
LAA_2CLK2AA6RIOA36
LAA_3D(0)W5RIOA39
LAA_3D(1)W6RIOA37
LAA_3D(2)AB3RIOB40
LAA_3D(3)AA5RIOA38
LAA_3D(4)AB4RIOB38
LAA_3D(5)AA4RIOA40
LAA_3D(6)AB5RIOB36
LAA_3D(7)AB6RIOB34
LAA_3D(8)AA8RIOB32
LAA_3D(9)AA9RIOB30
LAA_3D(10)AA10RIOB28
LAA_3D(11)AB15RIOB20
LAA_3D(12)AB11RIOB26
LAA_3D(13)AB16RIOB18
LAA_3D(14)AB13RIOB24
LAA_3D(15)AA17RIOB16
LAA_3CLK1AB14RIOB22
LAA_3CLK2AA18RIOB14
 
Tabelle 2: Zusammenhang zwischen Signalnamen, FPGA-Pins und den Bezeichnungen des PCI-Boards

Die Leuchtdioden, Taster und Bananenbuchsen auf der Adapterplatine

Die Adapterplatine bietet zwei Taster und vier Leuchtdioden als zusätzliche Ein-/Ausgabe-Möglichkeiten. Da die I/O-Pins des FPGA 2,5 V und 3.3 V als Bezugs- (Pullup-) Spannung unterstützen, kann diese auch auf der Adapterplatine eingestellt mit dem Jumper wie auf der Platine aufgedruckt eingestellt werden, vgl. Tabelle 3.

Die verwendeten I/O-Pins des FPGA finden sich ebenfalls in der beiliegenden User Constraint Datei laa.ucf wieder.

JumpereinstellungSpannung
1-22,5 V
2-33,3 V
 
Tabelle 3: Jumper zur Spannungsauswahl

Die Leuchtdioden

Die Leuchtdioden LD1 - LD4 leuchten bei der Ausgabe einer logischen 0 am jeweiligen FPGA-Ausgang nachstehender Tabelle 4.

VHDL SignalnameFPGA PinPCI-Board Anschlussname
LAA_LD1W18RIOB2
LAA_LD2W16RIOB6
LAA_LD3W14RIOB10
LAA_LD4AA20RIOB12
 
Tabelle 4: Anschluss der Leuchtdioden

Die Eingabetaster

Ein gedrückter Taster BTN1 bzw. BTN2 entspricht einer logischen 0, sein Ruhezustand einer logischen 1. Die Taster sind wie in Tabelle 5 angegeben mit dem FPGA verbunden.

VHDL SignalnameFPGA PinPCI-Board Anschlussname
LAA_BTN1W17RIOB4
LAA_BTN2W15RIOB8
 
Tabelle 5: Anschluss der Taster

Die Bananenbuchsen

Die Bananenbuchsen werden nur benötigt, wenn eigene Schaltungen über die Adapterplatine angeschlossen werden sollen. Die schwarze Buchse stellt einen Masseanschluss zur Verfügung, die rote die mit dem Jumper eingestellte Spannung, also wahlweise 2,5 V oder 3,3 V.


Autor: gkemnitz, Letzte Änderung: 22.11.2007 09:39:06


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