Magiczna bramka

Trudno uwierzyć, ale ten miniprojekcik jest świetnym wstępem do zrozumienia działania FPGA. Wykorzystaliśmy w nim konfigurowalną bramkę logiczną z serii Litte Logic, która może spełniać zarówno rolę funktora: AND, OR, NAND, NOR jak i multipleksera, inwertera lub bufora. Do tego działa już o 1,65 V, pobiera mniej niż 10 µA prądu, może sterować obciążenia do +/-24 mA, łagodnie znosi dołączanie do wejść i wyjścia napięcia do 5 V. Prawdziwie magiczny element…

Schemat logiczny ilustrujący budowę bramki 1G97 pokazano na rys. 1. Zastosowane na wejściach przerzutniki Schmitta ułatwiają współpracę z przebiegami o zboczach mających długie czasy narastania/opadania. Na rys. 2 pokazano możliwe konfiguracje układu 1G97 oraz spełniane przez niego funkcje.

Rys. 1. Schemat logiczny ilustrujący budowę bramki 1G97

Rys. 2. Możliwe konfiguracje układu 1G97 oraz spełniane przez niego funkcje

Schemat elektryczny pokazano na rys. 3, montażowy na rys. 4 (ścieżki od strony elementów rys. 5, ścieżki od strony lutowania rys. 6).

Rys. 3. Schemat elektryczny

Rys. 4. Schemat montażowy od strony elementów

Rys. 5. Widok ścieżek od strony elementów

Rys. 6. Widok ścieżek od strony lutowania

Na płytce modułu przewidziano miejsce na 6 zwor R1…6, za pomocą których można ustalić konfigurację działania bramki. Takie rozwiązanie powoduje, że moduł może spełniać wiele różnych funkcji, w zależności od konfiguracji zwor ustalonej przez użytkownika. Zwory podzielono na płytce w taki sposób, że jedna ich grupa służy do ustawienia „0” lub „1” na odpowiednim wejściu bramki. Dokładnie pokazano to na rys. 7.

Rys. 7. Zwory ustawiające „0” lub „1”

Wykaz elementów