Digilent Basys-100 Kit: dla FPGA taniej się nie da

Amerykańska firma Digilent jest znana w naszym kraju od wielu lat, przede wszystkim jako producent tanich zestawów uruchomieniowych dla układów CPLD i FPGA firmy Xilinx. Większość nowych na rynku układów PLD produkowanych przez tę firmę jest promowanych za pomocą zestawów opracowanych i produkowanych przez Digilent, w ofercie której znajdują się także alternatywne (cenowo) programatory w interfejsem USB dla układów FPGA i CPLD.

Od rozpoczęcia przygody z układami FPGA wielu konstruktorów odpycha wizja konieczności poniesienia wysokich nakładów finansowych na zakup podstawowych narzędzi sprzętowych, co jednak jest dalekie od rzeczywistości. Zestaw oraz programatory ISP, które przedstawiamy w artykule, są kolejnym potwierdzeniem tezy, że…

…FPGA zeszło pod strzechy

Warto zwrócić uwagę, że nie odbywa się to przez ograniczenie możliwości dawanych konstruktorom: zestaw Basys-100 Kit (fot. 1) wyposażono w układ z rodziny Spartan 3E zawierający 100000 bramek przeliczeniowych.

Fot. 1. Wygląd zestawu Basys-100 Kit

Zastosowany układ FPGA wyposażono także w sprzętowe multiplikatory 18-bitowe, 72 kb konfigurowalnej, szybkiej pamięci RAM, a jego otoczenie stanowią:

• interfejs VGA z 8-bitowym kolorem,
• złącze klawiatury PS/2,
• 4-cyfrowy wyświetlacz 7-segmentowy LED,
• 4 mikroprzełączniki oraz 8 przełączników dwupozycyjnych,
• 8 diod LED,
• dwa generatory sygnałów taktujących (w tym jeden programowany: 25/50 lub 100 MHz – LTC6905),
• konfigurator Flash XCF02,
• złącza z wyprowadzonymi liniami I/O.

Na płytce prezentowanego zestawu zintegrowano także programator-konfigurator FPGA wyposażony w interfejs USB. Programator ten nie jest obsługiwany bezpośrednio z pakietu WebPack ISE lub innych programów narzędziowych firmy Xilinx, konieczne jest zastosowanie specjalnego, łatwego w użyciu, oprogramowania o nazwie Adept (rys. 2), które jest bezpłatnie udostępniane przez firmę Digilent.

Rys. 2. Okno programu Digilent Adept

Standardowym wyposażeniem zestawu Basys-100 Kit jest zestaw stabilizatorów napięć zasilających, spełniających dość wyrafinowane wymagania układu Spartan 3E (niezbędne są aż trzy napięcia zasilające: 1,8; 2,5 oraz 3,3 V), dzięki którym zestaw może być zasilany napięciem z zakresu od 4 do 12 VDC.

Fot. 3. Moduł wzmacniacza audio PmodAMP1