Программатор USB XILNX

Подробности
Автор: EngineerDeveloper®

                Для любого начинающего и не начинающего любителя ПЛИС рано или поздно встает вопрос о том как, а точнее чем запрограммировать купленную или созданную отладочную плату с ПЛИС. Ответ прост – приобрести фирменный программатор Platform Cable USB II  у официального дилера XILINX. Но цена его даже у производителя составляет порядка 225 долларов, а если этот программатор привести в Россию, то цена составит на рынке розничной торговли порядка 10000 – 20000 руб. Но в этом случае выручают наши китайские коллеги, они с большим удовольствием предлагают все тот же  Platform Cable USB но по доступной цене даже с учетом доставки.

 

Рис. 1. Platform Cable USB II

                Безусловно, все определяется финансовой возможностью каждого. Но большинство приобретают китайский аналог программатора, либо особо усидчивые разработчики  занимаются самостоятельным изготовлением программатора.  В этой статье я и хотел бы уделить больше внимания как бы самостоятельно с минимальными материальными затратами создать USB программатор для перепрограммирования ППЗУ Xilinx.

Рис. 2. LPT programmer Xilinx

                На сегодняшний день на  просторах интернета можно найти два вида программаторов: LPT и USB. Сразу хотел бы оговориться, что программатор с LPT интерфейсом гораздо проще, нежели  Platform Cable USB. Но LPT programmer годится для программирования не больших по емкости ППЗУ. ППЗУ большой он так же программирует, но время программирования может быть очень большим. В то время как USB programmer справляется с ППЗУ больших объемов достаточно быстро. Поэтому выбор разработчиков, как правило, ложится на Platform Cable USB. Поэтому в этой статье приведены материалы, которые должны помочь разработчику самостоятельно создать Platform Cable USB для ППЗУ фирмы Xilinx.

                В результате разработки должно получиться нечто подобное см. рис. 3.

 

 

Рис. 3. Platform Cable USB II самодельный.

 

                Конечно, с корпусом программатора каждый поступает индивидуально, т.к. внешний вид на работу ни как не влияет. Ну вид печатной платы программатора приведен на рис. 4.

Рис. 4. Platform Cable USB II внешний вид печатной платы.

                На рисунке 4 приведена печатная плата, изготовленная в заводских условиях. Но это возможно, если Вам потребуется с десяток программаторов. Но это маловероятно, поэтому Ваша печатная плата будет выглядеть примерно как на рис. 5.

Рис. 5. Platform Cable USB II внешний вид печатной платы

изготовленной в домашних условиях.

                На рис. 6, 7, 8 приводится схема электрическая принципиальная.

Рис. 6. Первая страница схемы электрической принципиальной программатора

                Рис. 7. Вторая страница схемы электрической принципиальной программатора

 

                               Рис. 8. Трития страница схемы электрической принципиальной программатора

 

 

Назначение контактов разъема программирования

JTAG

Pin

Signal

Pin

Signal

1

GND

2

VREF

3

GND

4

TMS

5

GND

6

TCK

7

GND

8

TDO

9

GND

10

TDI

11

GND

12

NC *

13

GND

14

NC *

   

 

 

 

 

 

 

 

 

Serial

Pin

Signal

Pin

Signal

1

GND

2

VREF

3

GND

4

PROG

5

GND

6

CCLK

7

GND

8

DONE

9

GND

10

DIN

11

GND

12

NC *

13

GND

14

INIT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 * Not Connected

 

Монтажная схема TOP

 

Монтажная схема BOT

 

Спецификация резисторы

 

КОЛ

Наименование

Номинал

Тип

1

R32

10

SMD2010

4

R34, R37, R40, R43

30

SMD0805

1

R15

270

SMD0805

1

R14

360

SMD0805

4

R27, R28, R29, R55

2,2K

SMD0805

23

R1-R12, R26, R30, R31, R47, R48, R53, R54, R58, R59, R64, R65

10K

SMD0805

1

R46

15K

SMD0805

13

R13, R16, R33, R35, R36, R38, R39, R41, R42, R50, R56, R57, R63

20K

SMD0805

1

R62

47,5K  или 200K**

SMD0805

1

R61

64,9K или 270K**

SMD0805

2

R45, R52

100K

SMD0805

2

R44, R51

300K

SMD0805

2

R49, R60

1M

SMD0805

2

R17, R18

0 *

SMD0805

 * Компоненты, используемые в зависимости от EEPROM (см. диаграмму на стр. 2)

 ** Может так же использоваться, так как дает такое же соотношение

 

Спецификация конденсаторы

КОЛ

Наименование

Номинал

Тип

2

C1, C2

11p

SMD0805

1

C25

10n

SMD0805

22

C3, C6-C24, C30, C31

100n

SMD0603

3

C26, C27, C29

1µ

CPOL-EUB

2

C4, C28

4,7µ

CPOL-EUB

1

C5

10µ

CPOL-EUB

 Перечень используемых корпусов

Кол

     Компонент

Наименование

Корпус

1

     IC1

CY7C68013A

QFP100

1

     IC2

XC2C256

VQFP100

1

     IC3

24LCxxSN

SO08

1

     IC4

DS2411P *

TSOC6

1

     IC14

DS2411R *

SOT23

4

     IC5-IC8

NC7SZ125

SC70-5

1

     IC9

LT1719S6

SOT23-6

1

     IC10

LM393D

SO08

1

     IC11

NC7SZ66

SC70-5/SOT23-5L

1

     IC12

TPS71718DCK

SC70-5L

1

     IC13

MCP1825S-33  или MIC2920A-3.3V

SOT223

 

Остальное

Кол

    Компонент

Наименование

Корпус

1

D1

1SMA5915BT3G

SMB

2

D2, D3

BAT54

SOD323-W

1

D4, D5

DUO-LED

DUOLED5MM

1

LED1

красный

SMD0805

1

LED2

зеленый

SMD0805

1

Q1

Кварцевый 24MHz

HC49U-V

2

Q2, Q4

BSS138

SOT23

1

Q3

BC856BSMD

SOT23

1

SV1, SV2

угловые 2x7 штырьковые **

ML14L

1

JP3

Выносной 1x2

JP1Q

1

X1

USB-разъем Type-B

LUMBERG241103

 

 

 

 
 

 

Наладка

                После сборки печатной платы настает этап отладки программатора. Так как программатор является устройством «настроенным», т.е. если ошибок в схеме нет, то после прошивки CPLD программатор будет готов к работе.

                 В первую очередь необходимо чтобы ПК обнаружил USB драйвер программатора, а далее пользуясь ISE 10 версии необходимо прошить программатор. Запустите iMPACT ISE 14  и обновите прошивку программатора.