2019.5.8
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[新連載]CPLD入門!
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いつか使うことになるだろうと思ってはいたのですが。
何を今頃になって、というようなものですが。
ようやく本気で、CPLDと四つに取り組みます。
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[第44回]


●CPLD版VGAIF

CPLDへの最初の挑戦はEPM7032SLC44を使ったPICUSBインターフェース回路でした。
これは前回82C55回路を追加しました。
次の挑戦はEPM7128SLC84を使ったPIC7セグメントLED表示/5X5キー入力/PICUSBIF回路でした。
どちらもCPLDに慣れるための練習台という意味合いもあって作ったボードです。
しかしただの練習ではなくて、USBIFも7セグメントLED表示も5X5キー入力回路もないND80ZSM用にCPLDを使ってローコストな増設回路を作るというコンセプトもあって作ったものですから、十分実用としての価値はあると思います。
これらの回路は今後ND80Z3.5などのローコスト版を実現するための足がかりになると思います。

さて。
今まではほんの小手調べでした。
これからが本番です。
ロジック回路のCPLD化もいよいよ佳境に入ります。

VGAインターフェースボードを作ったのはおよそ3年前のことでした。
最初は家庭用液晶TVに接続できるものをということでCRTインターフェースボードとしてスタートしたのでしたが、その後にパソコン用ディスプレイにも接続できる、CRT/VGAインターフェースボードとして製品化しました。
これはその後に製作したフルキーボードインターフェース+SDカードインターフェースボードと組み合わせることでマイコン独立化セットとして結実しました。
さらにはVGA回路にキャラクタ単位ですがカラー機能を追加して、それとフルキーボードインターフェース、SDカードインターフェース
ROM、RAM、RTC回路をもまとめて一枚の基板にした新マイコン独立化セットに発展しました。
しかし高機能な回路基板を製作しようとすればそれだけ基板も大きくなり、コストも上昇してしまいます。
加えて近年は少しずつ74HCナンバーのHCMOSICが入手しにくくなりつつあります。
回路のCPLD化はそのような問題を切り抜ける活路になるのではと考えています。

ということで、マイコン独立化セットのコアになる基板、CRT/VGAIFボードのCPLD化に取りかかります。
CRT/VGAIFボードはクロックも動作も異なるCRTIF回路とVGAIF回路を1枚の基板にしてしまったために、回路が複雑になっています。
これをそのままCPLD化するのは上策ではあのません。
まずはそのうちのVGAIFから取り掛かることにしました。
といっても今までのPICUSBIF回路やPIC7セグメントLED表示回路、5X5キーボード回路とは比較にならないほど回路は複雑です。
どこからどのようにVHDLプログラムを書いていけばよいのか、ちょいと悩みました。
ここはやっぱり、マイコン独立化セットのCRT/VGAIF回路からVGAIF部分を抜き出した回路図を作成するところから始めるべきでありましょう。

下はCRTIF部分を外してVGAIF部分だけにした水平同期回路です。

これをこのままIC回路として基板化するのではなくて、VHDLプログラムを書くための、いわば下図のようなものですから、回路の細部についてはいい加減なところもあります。
こうして回路図として眺めてみると、このままVHDLプログラムにはできないなあという感じがします。
ロジック回路とVHDLプログラムはまた別物であると思います。
その意味で回路図はあくまで目安に過ぎません。

やっと説明にとりかかったところですけれど、本日は時間がなくなってしまいました。
この続きは次回にいたします。

CPLD入門![第44回]
2019.5.8upload

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