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最大動作周波数468MHz!? 書籍の付録とUSB BlasterではじめるFPGA「MAX10-FB」の組み立て方

2018/09/19
#FPGA #Verilog #maker 

FPGAの評価ボードに替えて、雑誌付録のMAX10基板でフルカラーエルチカできました!

書き込み器「USB Blaster」は、なんと687円!?


FPGA MAX10搭載基板が付録の「FPGA電子工作スーパーキット」+1,000円ちょっとで揃います!
著書は、LPC1114との出会いの書「2枚入り!組み合わせ自在!超小型ARMマイコン基板」と同じ、圓山宗智さん。


付録のFPGAチップ搭載の基板!
クリスタルオシレーター(48MHz)とピンヘッダーで、USB Blaster仕様の最小仕上げをします。
※写真は家にあった12MHzのクリスタルオシレーター


USB BlasterのJTAGケーブルを接続するCN7端子を、ピンヘッダー5ピンx2にして、はんだづけ。
(JTAGケーブルを挿してはんだづけするとゆがみにくい!)


裏面、はんだジャンパーを12箇所、はんだづけします。


CN3のVCC33とGNDで電源を供給できるようにピンソケットをはんだづけ。


Flashに書き込めば、電源つないだら数msecで即動作!
MeganeJamは5Vから3.3Vを生成するためにのみ使用、単3を2本の電池ボックスなどでもOK)

無償で使える開発環境 Quartus Prime Light edition、IPカタログからALTPLLを選択して、クリスタルオシレーターと入力周波数を合わせ(12MHzや、48MHzなど)、倍率を設定することで任意の周波数で動かせます。

クリスタルオシレーター12MHzを39倍にした468MHzまでは動作しました!(40倍の480MHzでは沈黙)
* スペックとしては450MHzでした (2018.9.23 追記)

自由自在に超高速エルチカできる環境が手に入ったわけです!

下記、動作確認で使ったエルチカプログラム Verilog for MAX10-FB書籍付属基板
ピン配置(外部クロック 27、LED_R/G/B 120/121/122、タクトスイッチ 123)

`define PER_CLOCK 48_000_000 / 10 module max10cq(input clk, output [2:0] leds, input sw1); wire clk2; wire locked; wire clk48; wire red; wire green; assign leds[0] = sw1 == 0 ? 1 : red; assign leds[1] = sw1 == 0 ? 1 : green; clkdivider clkdiv(clk48, clk2); ledsign led1(clk2, red, green, leds[2]); pll pll1(1'b0, clk, clk48, locked); endmodule module clkdivider (input inclk, output reg outclk); reg [31:0] cnt; initial begin cnt <= 32'b0; outclk = 1'b0; end always @(posedge inclk) begin if (cnt == `PER_CLOCK / 2 - 1) begin cnt <= 0; outclk <= ~outclk; end else cnt <= cnt + 32'b1; end endmodule module ledsign (input clk, output reg a, output reg b, output reg c); reg [2:0] memcnt; reg [2:0] mem [3:0]; initial begin { a, b, c } <= 3'b111; memcnt <= 0; mem[0] <= 3'b110; mem[1] <= 3'b101; mem[2] <= 3'b011; mem[3] <= 3'b101; end always @(posedge clk) begin { a, b, c } <= mem[memcnt]; memcnt <= memcnt + 3'b1; end endmodule

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CC BY 福野泰介 - Taisuke Fukuno / @taisukef / アイコン画像 / プロフィール画像