Еще один Орион на ПЛИС

[andreil]

Пришли платы процессорного модуля и переходника (для подключения внешней платы с FPGA, для тестов прошивок и прочих модулей):

Фото

[свернуть]

- - - Добавлено - - -

Завтра начну их тестировать...

[andreil]

Фигня какая-то с ATF'кой видеовыхода - начала она "пороть чушь" =/
"Порезал" её прошивку до стандартного режима (VM0-VM4=0) и всё, кроме канала G принудительно в 0 сидит. И анализатором наблюдаю такую вот картинку:

По сигналам:
/bl - инверсный BLANK. То есть при "1" картинка выводится. Тут претензий нет.
P0 - 0-ой "пиксель". То есть сигнал с самого первого сдвигового регистра. Там всё ОК, работает нормально.
G - выход ATF'ки. И тут всё плохо - сигнал почти всегда в "1", хотя по логике должен "плясать" от P0. Частота дискретизации - 400МГц, провал на канале - 10нс, как раз быстродействие чипа.
Сразу после сборки (месяца 2 назад) проверял без процессорного модуля, в монохромном режиме, и всё работало =/ Причём работало не раз и достаточно долго - часа 2 точно.
Мог ли ATF'ку сжечь перегрузом по выходу?
Вот участок схемы одного из каналов цвета:

Запаяны именно такие номиналы. R/IR - выходы ATF'ки, размах почти 5В. VR - сразу на VGA.

[andreil]

Долго меня тут не было. Но работа она такая
В общем, раз в таком виде проект мало кому интересен (кроме меня и ещё 1-2 человек), то решил сделать полностью иначе.
Итак, за месяц соорудил плату на основе Cyclone IV, все детали кроме плат уже на руках, а сами платы уже в пути. Из "фарша":

1. ROM - 1 шт SST39VF1681, с возможностью "прошить" без перепаивания;
2. RAM - 2 шт CY7C1049DV33 (512К*8). Раздельные чипселекты и данные;
3. Видео - 18-ти битный DAC (по 6 бит на канал). ADV7123, VGA;
4. Для подключения внешних устройств (в том числе и 5-ти вольтовых) выполнен разъём с преобразователями уровней (TXB0108DQSR) - 2 ряда по 32 контакта, краевой и обычный;
5. FPGA - EP4CE6F17, корпус 256-FBGA;
6. Опционально - STM32F407. Выполняет роль управляющего чипа при поддержке в прошивке FPGA, служит интерфейсом между microSD, USB, прочей периферией и FPGA.

В системном разъёме все сигналы подключены к FPGA. Если какие-либо пины требуется использовать как питание - разрезается перемычка на соответствующем джампере и один его контакт припаивается к "пятакам" питания , расположенным по бокам от разъёма.
Когда будет готова эта плата, буду делать вторую плату, подключаемую через 2 шлейфа. Там пока что планируются:

1. HDMI transmitter - подключается вместо DAC на основной плате. Опционально;
2. Ethernet. Подключается к STM на основной плате;
3. Oled display + кнопки - для управления системой. Подключается к STM на основной плате.

Уже сейчас в качестве теста реализовал вывод видео разрешением 1920*1080@60Hz. Для Ориона - с удвоением пикселей, процессор при обращении к памяти не тормозится, доступны все 4 плоскости видео. Тактовую частоту системы поднял до 75МГц, при этом процессор (в зависимости от состояния портов) тактируется частотами 9.375, 4.6875 или 2.34375МГц.
Габариты платы и компоновка подгонялись под конкретный корпус (купленный на Али).
Картинка из теста памяти в видеорежиме FullHD.
Компоновка платы: верх низ. Рассчитано на то, что "верх" будет через термоинтерфейс полностью посажен на алюминиевый корпус для отвода тепла.

PS: Основная плата 4-х слойная, иначе не развести FPGA.

PPS: Sayonara~

PPPS: Проект задумывался как подарок отцу, который когда-то в детстве познакомил меня с Орионом. С этого и начался мой путь в электронику

[LeoN65816]

В общем, раз в таком виде проект мало кому интересен (кроме меня и ещё 1-2 человек),

Дык, с огромнейшим интересом ждем новостей в теме, а тут так на тебе, как кардинально рубанул...

PS: Основная плата 4-х слойная, иначе не развести FPGA.

Эдак ты суро-о-о-ово к пациенту в тыл подошел... А может модуль использовать было бы проще и удобнее?

[omercury]

А может модуль использовать было бы проще и удобнее?

За эти деньги есть варианты и поинтересней.
https://ru.aliexpress.com/store/prod...1d711c07rC5EfI
Последняя пришла за 10 дней.

ЗЫ
Ух ты, как у них ассортимент-то обеднел...

[andreil]

Эдак ты суро-о-о-ово к пациенту в тыл подошел... А может модуль использовать было бы проще и удобнее?

Этот проект будет так же в моём портфолио - готовлюсь к смене работы на всякий. Так что приходится и в крайности бросаться
А готовых мелких платок у меня и так хватает. Но к ним надо много "обвеса" приделывать, а тут - все "хотелки" в 1 корпусе. Заодно потренируюсь и в разводке ВЧ цепей - при выводе FullHD через HDMI там будет клок 150МГц на плате.
А с "классическим" вариантом на CPLD и GAL пока - пока отложил его в сторону, там много "магии" из-за задержек, не всё учёл, придётся некоторые цепи потом искусственно замедлять.

[andreil]

А между делом первая плата полностью собрана и частично проверена - STM32 работает, FPGA работает. Остальное - уже после допиливания прошивки. А пока - подогнать корпус под плату, выпилить окна под разъёмы.
Фото 1
Фото 2

[andreil]

Корпус - всё, что есть в данной версии платы, выведено наружу. Остальное - со второй платы, которая пока в разработке и будет рисоваться по мере работы над проектом.
Фото 1
Фото 2
Фото 3
Прошивка уже подогнана под реалии данной платы и пилится дальше. Первое же улучшение - стабильные тайминги памяти. На плате DE1-SoC память висела на разъёме GPIO, там каждый сигнал подключён к защитным диодам, да и линии длинные - в итоге пришлось тайминги растягивать для стабильной работы. А тут - всё укладывается в рамки ДШ с учётом задержи на самой FPGA, не более того.

[LeoN65816]

andreil, после "смены концепции" возникли вопросы:
1. Проц не натуральный, а софтядро?
2. В угоду пиксельклоку ты перешел на оконный шаринг памяти, отказавшись от двухпортовки?
3. В угоду пиксельклоку у тебя такт 2.34375 МГц (и кратные турбы), а не 2.5 МГц (и кратные)? А как же совместимость? Особенно минимальная скорострельность при работе с КНГМД?...

[OrionExt]

Прикольный Орион-Майнер. Надо еще тыщю таких))) И может потечет прибыль.