Оценочные и отладочные комплекты компании LDM-Systems на базе ПЛИС Altera
Введение
Компания LDM-Systems (http://www.ldm-systems.ru) разрабатывает оценочные и отладочные комплекты на базе ПЛИС фирмы Altera с 2006 года. Постоянное развитие и расширение линейки стартовых наборов привело к появлению широкой гаммы средств, основанных практически на всех популярных семействах ПЛИС фирмы Altera.
На рис. 1 приведена классификация продукции, выпускаемой компанией LDM-Systems в сегменте ПЛИС Altera. Классификация стартовых наборов произведена по типу (FPGA, CPLD) и семейству ПЛИС. FPGA — ПЛИС с внешней памятью программ, CPLD — ПЛИС со встроенной памятью программ.
Рассмотрим более подробно каждую группу.
Отладочные комплекты на базе FPGA ПЛИС Altera
Стартовые наборы группы FPGA представлены семействами ПЛИС Cyclone III, Cyclone II, Cyclone, ACEX 1K, FLEX 10K. На рис. 2 приведен список корпусов и маркировок чипов ПЛИС FPGA, применяемых в отладочных комплектах LDM-Systems. В основном используются два вида корпусов — со 100 и 144 выводами, так как они наиболее востребованы для решения повседневных задач проектирования цифровых устройств обработки сигналов. Печатные платы спроектированы так, чтобы на них можно было устанавливать несколько типов микросхем одной группы, что позволило снизить стоимость конечного продукта за счет такой универсальности.
На рис. 3 приведен общий вид отладочных комплектов из группы FPGA. Средние размеры платы составляют 114×78×15 мм с макетным полем 78×52 мм (шаг отверстий — 2,54 мм). На всех платах установлены необходимые преобразователи напряжения. Питание плат осуществляется от постоянного стабилизированного источника напряжения от 9 до 12 В.
На платах установлен разъем для подключения конфигурационного кабеля. Для удобства отладки небольших проектов на плату вынесены 4 кнопки и 4 светодиода. Для осуществления автономной работы устройств на стартовых комплектах имеются соответствующие монтажные площадки для самостоятельной установки конфигурационных микросхем.
В таблице 1 приведены основные характеристики отладочных комплектов группы FPGA.
Таблица 1. Основные характеристики отладочных комплектов группы FPGA
Маркировка стартового комплекта | Тип корпуса | Напряжение ПЛИС, В | Кол-во ножек ввода/ вывода, шт. |
Кол-во логи-ческих ячеек, шт. |
Встроен-ная память RAM, кбит | Умножи-тель 18×18, шт. | PLL, шт. |
Рекомен- дуемая цена, руб. |
LDM-EP3C5-E144 | EQFP-144 | 1,2/2,5/3,3 | 94 | 5136 | 414 | 23 | 2 | 3000 |
LDM-EP3C10-E144 | EQFP-144 | 1,2/2,5/3,3 | 94 | 10320 | 414 | 23 | 2 | 3400 |
LDM-EP3C25-E144 | EQFP-144 | 1,2/2,5/3,3 | 82 | 24624 | 594 | 66 | 4 | 3800 |
LDM-EP2C5-T144 | TQFP-144 | 1,2/3,3 | 89 | 4609 | 119 | 13 | 2 | 2800 |
LDM-EP2C8-T144 | TQFP-144 | 1,2/3,3 | 85 | 8256 | 166 | 18 | 2 | 3000 |
LDM-EP1C3-T100 | TQFP-100 | 1,5/3,3 | 65 | 2910 | 60 | – | 1 | 2000 |
LDM-EP1C3-T144 | TQFP-144 | 1,5/3,3 | 104 | 2910 | 60 | – | 2 | 2500 |
LDM-EP1C6-T144 | TQFP-144 | 1,5/3,3 | 98 | 5980 | 92 | – | 2 | 2700 |
LDM-ACEX1K10-T100 | TQFP-100 | 2,5/3,3 | 66 | 10 000 | 12 | – | – | 2200 |
LDM-ACEX1K10-T144 | TQFP-144 | 2,5/3,3 | 92 | 10 000 | 12 | – | – | 2000 |
LDM-ACEX1K30-T144 | TQFP-144 | 2,5/3,3 | 102 | 30 000 | 24 | – | – | 2300 |
LDM-ACEX1K50-T144 | TQFP-144 | 2,5/3,3 | 102 | 50 000 | 40 | – | – | 2700 |
LDM-FLEX10K10A-T144 | TQFP-144 | 3,3 | 102 | 10 000 | 6 | – | – | 3200 |
LDM-FLEX10K10-T144 | TQFP-144 | 5,0 | 102 | 10 000 | 6 | – | – | 3200 |
LDM-FLEX10K20-T144 | TQFP-144 | 5,0 | 102 | 20 000 | 12 | – | – | 3700 |
В комплектацию всех отладочных средств включены: плата с установленной ПЛИС, диск с подробным описанием к отладочной плате со схемами и расположением элементов на плате, документация на ПЛИС, программное обеспечение для создания проектов Quartus II (свободно распространяемая версия доступна на сайте http://www.altera.com), примеры проектов.
На базе представленных стартовых наборов можно осуществить разработку различных устройств: индикации, сбора и обработки данных (цифровых или аналоговых), управления приводами различного типа, преобразователей интерфейсов и др.
Отладочные комплекты на базе CPLD ПЛИС Altera
Стартовые наборы группы CPLD представлены семействами ПЛИС MAX II, MAX 7000, MAX 3000. На рис. 4 приведен список корпусов и маркировок чипов ПЛИС CPLD, применяемых в отладочных комплектах LDM-Systems. В основном используются два вида корпусов — с 44 и 100 выводами, эти чипы устанавливаются на плату поверхностным монтажом. Помимо этих корпусов используются еще специальные ZIF-разъемы с нулевым усилием для корпусов ПЛИС TQFP-100 и PQFP-160. Печатные платы спроектированы так, чтобы на них можно было устанавливать несколько типов микросхем одной группы, что позволило снизить стоимость конечного продукта за счет такой универсальности.
На рис. 5 приведен общий вид отладочных комплектов из группы CPLD с поверхностным монтажом ПЛИС. Средние размеры платы составляют 100×70×15 мм с макетным полем 70×52 мм (шаг отверстий — 2,54 мм). На рис. 6 приведен общий вид плат с ZIF-разъемами и адаптеров к ним. Платы с ZIF-разъемами имеют размеры 170×100×15 мм с макетным полем 100×80 мм (шаг отверстий — 2,54 мм). На всех платах установлены необходимые преобразователи напряжения. Питание плат осуществляется от постоянного стабилизированного источника напряжения от 9 до 12 В.

Рис. 6. Общий вид отладочных комплектов с ZIF-разъемом и адаптеров к ним:
а) LDM-MAX3000-ZIFT100; б) LDM-MAX7000-ZIFT100P160; в) LDM-MAX7000-ZIFT100; г) LDM-MAX7000-ZIFP160
На платах установлен разъем для подключения конфигурационного кабеля. Для удобства отладки небольших проектов на плату вынесены 4 кнопки и 4 светодиода. Для осуществления автономной работы устройств на стартовых комплектах имеются соответствующие монтажные площадки для самостоятельной установки конфигурационных микросхем.
В таблице 2 приведены основные характеристики отладочных комплектов группы CPLD.
Таблица 2. Основные характеристики отладочных комплектов группы CPLD
Маркировка стартового комплекта | Тип корпуса | Напряжение ПЛИС, В | Количество ножек ввода/вывода, шт. | Количество макроячеек, шт. | Рекомендуемая цена, руб. |
LDM-MAXII_EPM240-T100 | TQFP-100 | 3,3 | 80 | 240 | 2100 |
LDM-MAXII_EPM570-T100 | TQFP-100 | 3,3 | 76 | 570 | 2300 |
LDM-PP 1.7032 | TQFP-44 | 5,0 | 36 | 32 | 1300 |
LDM-PP 1.7064 | TQFP-44 | 5,0 | 36 | 64 | 1200 |
LDM-PP 2.7064 | TQFP-100 | 5,0 | 68 | 64 | 1200 |
LDM-PP 2.7128 | TQFP-100 | 5,0 | 84 | 128 | 1600 |
LDM-MAX7000-T100P100P160 | TQFP-100/PQFP-160 | 5,0 | 68/84/100/104 | 64/128/160 | 1400 |
LDM-MAX7000-ZIFT100 | TQFP-100 | 5,0 | 68/84 | 64/128/160 | 4300 |
LDM-MAX7000-ZIFP160 | PQFP-160 | 5,0 | 100/104 | 128/160 | 5300 |
LDM-PP 1.3032 | TQFP-44 | 3,3 | 34 | 32 | 1100 |
LDM-PP 1.3064 | TQFP-44 | 3,3 | 34 | 64 | 1400 |
LDM-PP 2.3128 | TQFP-100 | 3,3 | 80 | 128 | 1200 |
LDM-MAX3000-ZIFT100 | TQFP-100 | 3,3 | 66/88 | 64/128 | 4800 |
В комплектацию всех отладочных средств включены: плата с установленной ПЛИС, диск с подробным описанием к отладочной плате со схемами и расположением элементов на плате, документация на ПЛИС, программное обеспечение для создания проектов Quartus II, примеры проектов.
На базе представленных стартовых наборов можно осуществить разработку различных устройств: индикации, сбора и обработки данных (цифровых или аналоговых), управления приводами различного типа, преобразователей интерфейсов и др.
Заключение
Преимущество отладочных комплектов компании LDM-Systems — в наличии монтажного поля, на котором можно разместить необходимые электронные компоненты. К плюсам следует отнести также низкую стоимость, сокращение времени разработки, ускоренное освоение новых семейств ПЛИС, простоту схемотехнического устройства, подробное описание со схемами и необходимой информацией для быстрого старта проекта, наличие примеров программных кодов и оперативную техническую поддержку специалистами компании LDM-Systems.
Отладочные средства могут быть использованы при разработке устройств автоматизации, управления, контроля технологических параметров, в системах навигации, портативных устройствах с низким энергопотреблением, а также для изучения основ проектирования электронных устройств на базе различных семейств ПЛИС фирмы Altera.