Приветствую!
Вопрос такого плана:
хочу попробовать заняться FPGA'шками, есть некоторый опыт в аналоговой схемотехнике, и в работе с микропроцессорами(PIC'и, AVR, и ВЧ-модули JN5121), но есть сложности с изготовлением печатной платы: не смогу заказать плату с переходными отверстиями, а делать однослойку с перемычками не хочется.
Поэтом хочу сделать переходник с TFQP144(для экспериментов решил выбрать EP1C3T144, хотя поглядываю в сторону второго циклона.) на несколько штырьковых разъёмов.. Но чувствую что могу из-за этого заиметь проблем со всякими тактовыми сигналами, или, например, если захочу подцепить к этому всему делу какую-нибудь быструю периферию(например память).
Собственно вопрос:
будут ли у меня проблемы со всякими CLK и быстрой периферией в случае изготовления такого переходника?
и на какой максимальной тактовой частоте эти проблемы будут мало заметны(если оно вооообще так может заработать?).

з.Ы.
вот набросал в спринте переходничек.
+ на нем будут расположены:
конфигурационная память, разъем JTAG, вероятно стабилизаторы, и возле разъема(может на самом разъеме) напаяю емкости земля-питание. хотя будет ли смысл? если стабилизаторы прямо тут будут стоять?

Я тоже раньше так развлекаллся, именно на EP1C3 и на таком же переходнике. Здесь все зависит от конкретного проекта. Некоторые вещи так и не запустились, например PLL. В основном все глюки из-за плохой земли. В такой конструкции сжно беспечить хорошую землю. Если переходник делается именно для этой микросхемы, советую обеспечить хорошее питание и землю - нижний слой под землю и конденсаторы поближе к ногам. А на разъемы вывести только сигналы. Если переходник универсальный, то ближе чем на ноги разъема конденсаторы поставить не удастся.

Та-ак.. PLL не будет работать, т.е. я не смогу при помощи FPGA генерировать произвольные CLK, если, например, захочу реализовать SPI или TWI? о clock recovery в случае UART - тоже можно забыть?
или я не правильно роль PLL понимаю? для чего оно может использоваться еще?

Насчет смысла.
Скорее всего проще, быстрее и дешевле купить готовый кит.(напр.)
Надо определиться с целью: делать плату или начать освоение?

Я, слегка сомневаюсь, что эту штуку мне привезут в Украину за приемлемые деньги.
Да и как-то не тянет платить даже 100$, за то, что можно сделать самому..
А на тему определится с целью: у меня есть запас времени(всего середина 3го курса), так что задержка в 1.5-2 месяца на изготовление платы, имхо, не критична. Зато на своем опыте уже буду знать, что при изготовлении платы(в плане разводки) делать не стоит..
За 100$-150$ я бы взял плату с ARM9, хотя-бы вторым циклоном, хотя-бы 32мя метрами SDRAM и Ether'нетом.. Но так, наверное, не бывает



Так, а если попробовать сделать двухстороннюю плату(одна сторона питание, + если получится конфигуратор и JTAG) а другая чисто IO, и IO вывести на разъёмы IDC - из расчёта пол разъёма на IO, половина на землю (как это сделано в IDE-шлейфах), то каковы мои шансы к такому разъёму подцепить максимально коротким шлейфом платку с памятью SDRAM?
или это уже из области фантастики?

На Украине давно не проблема заказать поштучно ДПП с переходными отверстиями. Качество приемлемое для макетов, маска и шелкография. Цена около 10уе за квадрат. Читайте раздел Печатные Платы, там есть отдельная ветка про Украину и прототипы.

Вдогонку: делают за неделю. Больше денег - меньше времени.

Большое спасибо, этого я не знал..
Не более чем пару месяцев назад разговаривал в универе(севнту) с преподавателями - все оправляли меня в Александрию, при этом подчёркивая, что единичный заказ никто делать не будет.

Я бы посоветовал сделать сразу нормальную плату, особено если уже известно какие компоненты на ней будут. А то можно потерять очень много времени впустую в борьбе с глюками. По поводу PLL - в моем случае очень далеко стояли блокировачные конденсаторы. На платах с нормальной разводкой с ним проблем никогда не было.

Сделать сразу нормальную плату, это понятно.. Но в глубине души еще более понятно, что я нормальную плату просто не разведу. Сел сейчас в два слоя попробовал в спринте хоть что-то нарисовать - такая гадость получается..

Один слой - у меня кое-как нормально получается, а два слоя - как-то плохо, наверное из-за переходных отверстий - пользуюсь ими не в меру, честно говоря, и наверняка ни там где нужно.

А на тему компонент:
пока известно то, что я хочу увидеть.. а что будет - хз.
из того что хочу:
SDRAM ~16-32 метра, флеша ~16-32 метра, USB, может ethernet.
собственно флеш и sdram хочу только что-бы пустить linux на Nios'е.
если бы не эта дурная мечта, то ограничился бы метром SRAM'а и не мучался.
ну и плюс разъем, что-бы это все зацепить с моими JN5121.

з.Ы.
"блокировочные конденсаторы стояли очень далеко" - это примерно на каком расстоянии?

Ну, во первых, не linux, а uclinux. Во вторых - 8 мегабайт за глаза хватит.
В третьих дополнительная flash для него особо и не нужа - все можно в загрузочное пзу запихать.
Иными словами вам может хватить EP2C5T144C8+M25P64(вместо EPCS64)+SDRAM.
Если особо высокая производительность не требуется - можно поставить 16битный чип sdram. Разводится он "красиво".
Если все-таки нужно много flash - заложите использование карт памяти.

Я понимаю, что uclinux
Вы с ходу указали второй циклон.. т.е. с первым никаких шансов?
Просто где-то читал, что Nios 2 вроде влазит в EP1C3, да еще и место остаётся..

На тему 16битного SDRAM - вы прямо предугадали мой вопрос.. Потому, что уже смотрел в ту сторону.

Порылся в гугле.. Не совсем понятна ситуация с M25P64 - fpga не сможет сам с нее грузиться?
однозначно будет нужен внешний контроллер?
Если не затруднит - может знаете ссылку на какой-нить Application Note?

Это я писал. Место остается, но не так чтобы можно было развернуться.
Второй циклон, который я указал, стоит примерно на доллар дороже в том же корпусе, а функциональности больше.


Сможет, это более дешевый(~7-8$) аналог epcs64(epcs64 стоит примерно 38$). Объем достаточен для того, чтобы еще и линукс туда запихать. Следовательно можно сэкономить на параллельной flash памяти и сократить число внешних соединений. Микросхемы родственники. Altera вам никогда не скажет явно, что эти микросхемы можно использовать, т.к. они их продают по монополистическим ценам.

PS: Я бы порекомендовал Cyclone III, но лучше остановиться на 2-ом. В 3-ем есть небольшие нюансы с 3 вольтовым интерфейсом. Хотя стоит он также как и 2-ой, но меньше потребляет, быстрее и содержит больше памяти.
PPS: Не экономьте на блокировочных конденсаторах!!! По возможности всю площать под микросхемой, трассами к sdram и планируемому сетевому чипу залейте землей. Если вам кажется что мало места - найдите где можно купить конденсаторы в корпусе 0402(вместо 0603), но не сокращайте кол-во. Минимум 1 конденсатор(0.1мкф) на 1 ножку питания + 1 конденсатор (0,01мкф) на каждые 1-2 ножки питания. Для запитывания pll ставьте хороший фильтр, например 2,2-10мкф (кер. или тант.)+ferrite bead(~100 ом на частотах 300-800 Мгц)+1...4.7 мкф (кер. или тант)+0,1мкф кер. +0,01мкф кер.

Последую вашему совету - остановлюсь на втором циклоне.
Я просмотрел его pinout, помоему чуть легче будет развести..



Площадь под микросхемой - вы имеете ввиду другой слой или непосредственно под?
Непосредственно под - без проблем залью, но вот во втором слое я как раз и собирался ставить блокировочные конденсаторы..

0402.. хе я моожет быть перейду с 0805 на 0603, но только если очень прижмет.

На обоих слоях. Нужно залить землей, а питание можно вести широкими проводниками. Чтобы не мешать разводке сигнальных цепей - отводы от выводов питания нужно делать внутрь корпуса. По крайней мере - не делать длинных отводов, иначе конденсаторы не спасут.

Можно попробовать развести питание как на прилагаемом рисунке.
У меня эта разводка работает на 200 МГц.

Большое спасибо, я что-то такое пытался нарисовать, но получалось очень паршиво.
Думаю с таким примером все будет значительно легче..

Я-же правильно понимаю, что:
1) под корпусом, в другом слое, установлены блокировочные конденсаторы?
2) проводом МГТФ - подводится земля? (синие полигоны, в черту под 45" - это земляные полигоны?)

1) Да, размер 0805.
2) МГТФ - земля, под 45' тоже земля.

Немного не в тему, но все же: можно ли тантал менять на керамику (4.7мкФ, правда применительно к ARM, конкретно STM32)? Достаточно ли керамики X7R или надо какую-то особую?

Низкий ESR и высокая рабочая частота - основное достоинство MLCC.
Не все старые линейные стабилизаторы смогут с ними работать - обратитесь к datasheet. А так - от замены хуже не будет.

Керамику лучше использовать X7R/X5R.

Для сведения(почему керамика, а не тантал) :
http://www.chipinfo.ru/literature/chipnews/200206/10.html
http://www.symmetron.ru/articles/100mkf.shtml

Да я старые и не использую. Но в даташите описана обвязка именно МК, не стабилизатора. Они у меня рядом, я понял можно использовать один тантал (керамику) и как выходной стабилизатора, и как байпасс на МК. У используемого мной 78M05 вообще рекомендуемый на выходе 0.1мкФ, хотя я упорно ставлю 10мкФ.

brumal!
Вот файл с разводкой питания под EP2C8T144.

При разводке обязан-ли я размещать шины внешних микросхем(например шину адреса и данных памяти) подряд на ногах FGPA?
Т.е., шина адреса A0-A11: 40 по 51 ногу FPGA?
Или допустим вариант, A0-A11: 28,13,65,23,62, etc...

Нет. Не обязательно. Распиновку лучше делать так, чтобы упростить разводку. Только на вывод clk sdram следует вести со специального выхода pll fpga.

10x, тогда все действительно красиво получается.
А на тему clk - в соседней теме у меня уже возник вопрос) вести нужно в от PLLx_OUTn или PLLx_OUTp - какой из вывод рабочий в случае не_дифференциального выхода?

Хм. Думал красиво, а получилось как всегда
Вот, загрузил картинку из области "как примерно будет".
Мне не нравится то, что получаются очень разные по длине дорожки (почему-то хочу сигнальную часть памяти развести в один слой, или не стоит извращаться и разводить в два?), что за проблемы я могу из-за этого получить?
И правильно ли я понимаю, что SDR SDRAM не имеет ограничения на CLK снизу?

Почему-то не получается править свои сообщения..
Еще один вариант разводки - подсмотрен на куске от какой-то, имхо, точки доступа.
Почему-то нравиться больше, хотя та же проблема - разные длины дорожек + клок идет через два переходных отверстия..
Что скажите? Какой вариант лучше оставить?

Микросхему U4 можно перевернуть - я так делал в тестовой плате. А разбег задержек на линиях компенсируется настройками pll.
На линии данных sdram надо поставить резисторы 33Ома в разрыв линий чтобы уменьшить выбросы на фронтах и защитить плиску.

Повернуть на 90 градусов? или на 180?
на 180 пробовал - дорожки совсем не удобно подводить в таком случае.. а на 90 - сейчас попробую.

расположить горизонтально по приведенному рисунку - это даст возможность вести прямо и без загибов проводников.