Xavroska-2009 (второе приближение)

Shaos · Post by **Shaos** » 13 Sep 2009 12:00

Редизайн платы для AVR ATMEGA8515 от Atmel (в PLCC-корпусе) и CPLD XC9572 от Xilinx (тоже в PLCC). Кроме того на плате будет 8К энергонезависимой памяти (SRAM со встроенной батарейкой на 10 лет), последовательный порт (для общения с компьютером), а также некоторые разъёмы (включая порт NI-15), опциональные переключаетели и светодиоды (совмещенные красно-зленые либо обычные, но в два раза больше).

Плату можно будет собрать в двух вариантах:
1) NedoPC-90-B/T - плата для эмуляции троичного компьютера 3niti alpha с панелью управления как вот тут;
2) NedoPC-90-B/X - универсальная плата с AVR, CPLD и кучей I/O.

Также возможноы следующие нестандартные сборки:
- NedoPC-90-B/XX - универсальная сдвоенная плата (когда квадрат не распилен на треугольные половинки);
- NedoPC-90-B/XXX - универсальная строенная плата (когда квадрат не распилен на треугольные половинки и в него сверху воткнута третья треугольная плата);
- NedoPC-90-B/ТТ - сдвоенный троичный компьютер;
- NedoPC-90-B/ТТТ - строенный троичный компьютер;

Возможна сборка 5-вольтовых или 3.3-вольтовых вариантов

P.S. Треугольник не получается, так что плата будет называться просто Xavroska-2009

P.S. А троичный компьютер, собранный на её основе (NedoPC-90-B/T) будет называться "3niti alpha simula"

Shaos · Post by **Shaos** » 13 Sep 2009 12:14

Последняя версия AVROS (и соответственно система Xavroska 1.0) поддерживает режим NI_15_BUS в случае атмеги-8515 (см. viewtopic.php?t=8259 ), когда отдельные сигналы NI-15 не эмулируются (как в NedoPC-90 на атмеге-8535), а подключаются к шине внешней памяти (у которой младшие 8 бит мультиплексированы и имеется сигнал ALE - прямо как в NI-15). Однако мне не совсем нравится способ подключения памяти с точки зрения AVROS в этом режиме - когда A14 идёт на M_IO, а A15 - разрешает/запрещает порт NI15, при этом мы имеем в памяти чередующиеся области M и IO (старшие адреса памяти при этом переключаются отдельными ногами атмеги). С другой стороны у нас пока только 8К памяти и A14/A15 (и A13 кстати тоже) не используются по прямому назначению и могут быть заюзаны в таком варианте.

На самом деле адресный сигнал A13 занимать нельзя, т.к. чтобы увидеть начало 8K памяти нам надо смотреть во вторую копию (распологающуюся в адресном пространстве 0x2000...0x3FFF) - т.е. A13 не будет использоваться вообще!

А вот адресные сигналы A14 и A15 могут быть свободны и будут переключать 4 области:
00 - память (M) или внутренние регистры в CPLD (IO);
01 - правый разъём NI-15 master (опциональный ряд контактов для втыкания в бред-боард или другую такую же плату);
10 - левый разъём NI-15 slave (опциональное гнездо для втыкания в него устройств либо другой такой же платы);
11 - центральный разъём NI-15 (который может быть либо гнездом, либо рядом контактов, либо вообще может отсутствовать, если плату не предполагается использовать совместно с шиной NI-15).

Shaos · Post by **Shaos** » 23 Sep 2009 21:40

Подключение атмеги-8515:

Code: Select all

ATMEGA8515 (PLCC-44) for NedoPC-90-B:

Pin 01: NC             Not connected
Pin 02: PB0 (OC0/T0)   Red LED 13 | External IO
Pin 03: PB1 (T1)       Green LED 13 | External IO
Pin 04: PB2 (AIN0)     Red LED 14 | External IO
Pin 05: PB3 (AIN1)     Green LED 14 | External IO
Pin 06: PB4 (SS)       Switch 13- | External IO

Pin 07: PB5 (MOSI)     Switch 13+ | Prog MOSI | External IO
Pin 08: PB6 (MISO)     Switch 14- | Prog MISO | External IO
Pin 09: PB7 (SCK)      Switch 14+ | Prog SCK | External IO
Pin 10: RESET          Prog RESET + reset scheme | External IO
Pin 11: PD0 (RXD)      Serial port RxD
Pin 12: NC             Not connected
Pin 13: PD1 (TXD)      Serial port TxD
Pin 14: PD2 (INT0)     Optional 3.3V keyboard | External IO
Pin 15: PD3 (INT1)     M_IO (NI-15) | External IO
Pin 16: PD4 (XCK)      Red LED 15 | External IO
Pin 17: PD5 (OC1A)     Green LED 15 | External IO

Pin 18: PD6 (_WR)      _WR (NI-15) + Memory _WE | External IO
Pin 19: PD7 (_RD)      _RD (NI-15) + Memory _OE | External IO
Pin 20: XTAL2          16 MHz crystal (2)
Pin 21: XTAL1          16 MHz crystal (1)
Pin 22: GND            Ground
Pin 23: NC             Not connected
Pin 24: PC0 (A8)       Memory A8 | External IO 
Pin 25: PC1 (A9)       Memory A9 | External IO
Pin 26: PC2 (A10)      Memory A10 | External IO
Pin 27: PC3 (A11)      Memory A11 | External IO
Pin 28: PC4 (A12)      Memory A12 | External IO

Pin 29: PC5 (A13)      External IO
Pin 30: PC6 (A14)      NIA0 | External IO
Pin 31: PC7 (A15)      NIA1 | External IO
Pin 32: PE2 (OC1B)     Switch 15+ | External IO
Pin 33: PE1 (ALE)      ALE (NI-15) | External IO
Pin 34: NC             Not connected
Pin 35: PE0 (ICP/INT2) Switch 15- | External IO
Pin 36: PA7 (ADC7)     D7 (NI-15) | External IO
Pin 37: PA6 (ADC6)     D6 (NI-15) | External IO
Pin 38: PA5 (ADC5)     D5 (NI-15) | External IO
Pin 39: PA4 (ADC4)     D4 (NI-15) | External IO

Pin 40: PA3 (ADC3)     D3 (NI-15) | External IO
Pin 41: PA2 (ADC2)     D2 (NI-15) | External IO
Pin 42: PA1 (ADC1)     D1 (NI-15) | External IO
Pin 43: PA0 (ADC0)     D0 (NI-15) | External IO
Pin 44: VCC            +5 Volts

Shaos · Post by **Shaos** » 24 Sep 2009 18:59

Shaos wrote:Последняя версия AVROS (и соответственно система Xavroska 1.0) поддерживает режим NI_15_BUS в случае атмеги-8515 (см. viewtopic.php?t=8259 ), когда отдельные сигналы NI-15 не эмулируются (как в NedoPC-90 на атмеге-8535), а подключаются к шине внешней памяти (у которой младшие 8 бит мультиплексированы и имеется сигнал ALE - прямо как в NI-15). Однако мне не совсем нравится способ подключения памяти с точки зрения AVROS в этом режиме - когда A14 идёт на M_IO, а A15 - разрешает/запрещает порт NI15, при этом мы имеем в памяти чередующиеся области M и IO (старшие адреса памяти при этом переключаются отдельными ногами атмеги). С другой стороны у нас пока только 8К памяти и A14/A15 (и A13 кстати тоже) не используются по прямому назначению и могут быть заюзаны в таком варианте.

На самом деле адресный сигнал A13 занимать нельзя, т.к. чтобы увидеть начало 8K памяти нам надо смотреть во вторую копию (распологающуюся в адресном пространстве 0x2000...0x3FFF) - т.е. A13 не будет использоваться вообще!

А вот адресные сигналы A14 и A15 могут быть свободны и будут переключать 4 области:
00 - память (M) или внутренние регистры в CPLD (IO);
01 - правый разъём NI-15 master (опциональный ряд контактов для втыкания в бред-боард или другую такую же плату);
10 - левый разъём NI-15 slave (опциональное гнездо для втыкания в него устройств либо другой такой же платы);
11 - центральный разъём NI-15 (который может быть либо гнездом, либо рядом контактов, либо вообще может отсутствовать, если плату не предполагается использовать совместно с шиной NI-15).

Не хватает ног у CPLD - придётся снаружи ещё регистр-защёлку 74AHC573 ставить между атмегой и памятью (получается что можно вообще без CPLD схему собрать). И левый NI-15 (который Slave) будет не полноценный - он игнорирует внешние сигналы ALE и M_IO (идущие от внешнего мастера), но в-принципе одного байта на ввод и вывод должно быть достаточно для обмена между двумя идентичными платами:

Code: Select all

XC9572 (PLCC84) for NedoPC-90-B:

Pin 01: 1-02           Red LED 1 | External I/O (optional)
Pin 02: 1-05           Green LED 1 | External I/O (optional)
Pin 03: 1-06           Red LED 2 | External I/O (optional)
Pin 04: 1-01           Green LED 2 | External I/O (optional)
Pin 05: 1-08           Red LED 3 | External I/O (optional)
Pin 06: 1-03           Green LED 3 | External I/O (optional)
Pin 07: 1-04           Red LED 4 | External I/O (optional)
Pin 08:      (GND)     Ground
Pin 09: 1-09 (GCK1)    ALE (NI-15)
Pin 10: 1-11 (GCK2)    _RD (NI-15)
Pin 11: 1-07           Green LED 4 | External I/O (optional)

Pin 12: 1-14 (GCK3)    _WR (NI-15)
Pin 13: 1-10           M_IO (NI-15)
Pin 14: 1-15           Red LED 5 | External I/O (optional)
Pin 15: 1-17           Green LED 5 | External I/O (optional)
Pin 16:      (GND)     Ground
Pin 17: 3-02           Red LED 6 | External I/O (optional)
Pin 18: 1-12           Green LED 6 | External I/O (optional)
Pin 19: 3-05           Red LED 7 | External I/O (optional)
Pin 20: 1-13           Green LED 7 | External I/O (optional)
Pin 21: 3-08           Red LED 8 | External I/O (optional)
Pin 22:      (VCCIO)   +5 Volts | +3.3 Volts (optional)
Pin 23: 1-16           Green LED 8 | External I/O (optional)
Pin 24: 1-18           Red LED 9 | External I/O (optional)
Pin 25: 3-01           Green LED 9 | External I/O (optional)
Pin 26: 3-09           Red LED 10 | External I/O (optional)
Pin 27:      (GND)     Ground
Pin 28:      (TDI)
Pin 29:      (TMS)
Pin 30:      (TCK)
Pin 31: 3-03           Green LED 10 | External I/O (optional)
Pin 32: 3-04           NIA0

Pin 33: 3-11           NIA1
Pin 34: 3-06           Red LED 11 | External I/O (optional)
Pin 35: 3-07           Green LED 11 | External I/O (optional)
Pin 36: 3-14           Red LED 12 | External I/O (optional)
Pin 37: 3-15           Green LED 12 | External I/O (optional)
Pin 38:      (VCCINT)  +5 Volts
Pin 39: 3-17           Switch 1- | External I/O (optional)
Pin 40: 3-10           Switch 1+ | External I/O (optional)
Pin 41: 3-12           Switch 2- | External I/O (optional)
Pin 42:      (GND)     Ground
Pin 43: 3-13           Switch 2+ | External I/O (optional)
Pin 44: 4-02           D0 (NI-15)
Pin 45: 3-16           Switch 3- | External I/O (optional)
Pin 46: 4-01           D1 (NI-15)
Pin 47: 4-05           D2 (NI-15)
Pin 48: 4-08           D3 (NI-15)
Pin 49:      (GND)     Ground
Pin 50: 4-09           D4 (NI-15)
Pin 51: 4-03           D5 (NI-15)
Pin 52: 4-04           D6 (NI-15)
Pin 53: 4-11           D7 (NI-15)

Pin 54: 4-06           Switch 3+ | External I/O (optional)
Pin 55: 4-07           Switch 4- | External I/O (optional)
Pin 56: 4-14           Switch 4+ | External I/O (optional)
Pin 57: 4-10           Switch 5- | External I/O (optional)
Pin 58: 4-12           Switch 5+ | External I/O (optional)
Pin 59:      (TDO)
Pin 60:      (GND)     Ground
Pin 61: 4-13           Switch 6- | External I/O (optional)
Pin 62: 4-16           Switch 6+ | External I/O (optional)
Pin 63: 2-01           _CE (RAM)
Pin 64:      (VCCIO)   +5 Volts | +3.3 Volts (optional)
Pin 65: 4-15           Switch 7- | External I/O (optional)
Pin 66: 4-17           Switch 7+ | External I/O (optional)
Pin 67: 2-03           Switch 8- | External I/O (optional)
Pin 68: 2-04           Switch 8+ | External I/O (optional)
Pin 69: 2-02           Switch 9- | External I/O (optional)
Pin 70: 2-05           Switch 9+ | External I/O (optional)
Pin 71: 2-06           Switch 10- | External I/O (optional)
Pin 72: 2-08           Switch 10+ | External I/O (optional)
Pin 73:      (VCCINT)  +5 Volts
Pin 74: 2-09 (GSR)     Reset

Pin 75: 2-10           Switch 11- | External I/O (optional)
Pin 76: 2-07 (GTS1)    Switch 11+ | External I/O (optional)
Pin 77: 2-11 (GTS2)    Switch 12- | External I/O (optional)
Pin 78:      (VCCINT)  +5 Volts
Pin 79: 2-12           Switch 12+ | External I/O (optional)
Pin 80: 2-13           Input _RD-S (NI-15) | External I/O (optional)
Pin 81: 2-14           Input _WR-S (NI-15) | External I/O (optional)
Pin 82: 2-16           Input _CS-S (NI-15) | External I/O (optional)
Pin 83: 2-15           _CS-M (NI-15) | External I/O (optional)
Pin 84: 2-17           _CS (NI-15) | External I/O (optional)

Shaos · Post by **Shaos** » 25 Sep 2009 18:00

Первая страница схемы готова (картинка кликабельна):

P.S. А вот и следующие две страницы:

Shaos · Post by **Shaos** » 26 Sep 2009 06:37

Пытаюсь разводить - мало того что треугольника не получается, так ещё и практически все пределы стандартной версии Eagle заполнил (16 x 10 см)

P.S. Вроде уплотнил до 12.7 x 10 см (будет дешевле изготовить)

Shaos · Post by **Shaos** » 26 Sep 2009 13:27

Shaos wrote:Пытаюсь разводить - мало того что треугольника не получается, так ещё и практически все пределы стандартной версии Eagle заполнил (16 x 10 см)

P.S. Вроде уплотнил до 12.7 x 10 см (будет дешевле изготовить)

Вот - раскидал компоненты:

Попытаюсь развести в 2 слоя - если серъёзно застряну, то перейду в 4...

Shaos · Post by **Shaos** » 26 Sep 2009 18:56

Похоже не разводится - ни в 2 слоя, ни в 4:

Да и дороговато будет такого размера плата в 4 слоя - 2 штуки за $432, 4 - за $492, 10 - за $603, 20 - за $660...

Видимо надо упрощать конструкцию

Shaos · Post by **Shaos** » 27 Sep 2009 00:04

Xavroska-2009 будет передизаёнена позже (без троичных выключателей-светодиодов), а для постройки 3niti alpha simula я решил использовать другой подход - модульный