XTC3 - (почти) XT на Altera Cyclone III

[newold86]

Хотя не в моих правилах рассказывать о том, что еще не заработало, но это, похоже, единственный способ заставить себя попробовать довести до какого-то логического завершения проект, плата для которого уже третий месяц валяется без движения...

Итак, какое-то время назад я нарисовал схему устройства, которое представляет собой Cyclone III с подключенными к нему всеми "большими" микросхемами, которые есть в PC XT. Кроме того, к этому также прилагается шустрый ЦАП (для видео) и слот ISA. Изначально думал сразу поставить несколько слотов, плюс нацеплять плюшек типа разъемов CF карт и т.д., но уперся как в размеры платы (ограничено размерами имеющейся печки), так и количеством выводов у FPGA (BGA корпус ставить пока не решился, а у QFP максимум 240 выводов).

Так как Cyclone III жестко 3.3 вольтовый, а все остальное - 5 вольтовое, то пришлось ставить ОЧЕНЬ много согласующих элементов в виде диод Шоттки плюс резистор. И это самое узкое место в проекте - есть (как минимум) пара причин, по которым все это может отказаться нормально работать.

После того, как осознал, сколько деталек придется установить, энтузиазм как-то пропал, и плата была задвинута в дальний ящик. Но незаконченный проект продолжал висеть камнем на сердце, поэтому сегодня я решился и вытащил плату на свет. Пока меня хватило на нижнюю сторону платы, где стоит порядка 3% всех деталей Потом снова возникло желание все забросить, и чтобы хоть как-то себя заставить, решил написать о проекте здесь

Надеюсь, что следующим заходом разберусь с верхней стороной, и там уже должно быть повеселее...

_IMG_6921.jpg

[Vic3Dexe]

1. Что подразумевается под "всеми "большими" микросхемами, которые есть в PC XT"? Сколько RAM?
2. Любопытна обратная сторона лун... платы, а также габариты, кол-во слоев и стоимость. Крепежные отв. странно расположены. Вроде и flex-ATX, а вроде и правое верхнее не там...
3. Дисков вообще нет? Только через ISA? Куда клаву втыкать?
4. Зачем ISA-16? Я вижу, что старшая часть не разведена, но место оно скушало.
5. Что за загадочная байда снизу-справа по фотке (левее кнопки)?
6. Питание вроде АТХ?

зы А, блин, там еще и в центре пара дырок незаконных... Точно нестандарт, прям как у меня

[newold86]

1. 8284, 8288, 8088, 8254, 8237, 8259
В качестве памяти SRAM 2M

2. Немного позже выложу фото (хотя там, уверяю, ничего интересного нет
Плата вообще никакому стандарту не отвечает
Слоев 6 - человек с правильными руками, думаю, легко бы обошелся четырьмя
Стоимость - уже и не помню

3. Есть разъем для SD карты
Есть разъем PS/2

4. Смог найти только ISA-16, не пилить же его

5. Как раз SD карта

6. Да

[Vic3Dexe]

Длинная карта может не встать в слот из-за ps/2 (я его таки нашел!) и из-за спикера (у ISA компоненты справа).
Да, и TQFP этот паять замучаетесь. Я TQFP-100 в одной из ранних версий своей платы паял - пока насобачился, развешал ворох соплей, потом их убирал... короче муторно, с BGA даже как-то проще получилось.

зы Какой RAMDAC планируется? Я юзал ADV7125, 8-битный, но по 2 младших бита похерил, ибо VGA все равно больше 6 бит на канал не умеет.

хотя там, уверяю, ничего интересного нет

Поверьте - есть. Вообще, мне интересно было бы на разводку всех слоев посмотреть. Всегда считал, что лучший способ чему-нибудь научиться - это сравнить свою работу с чужой.

[newold86]

Длинная карта может не встать в слот из-за ps/2 (я его таки нашел!) и из-за спикера (у ISA компоненты справа).

Во блин, не подумал... Ну ладно, для проверки общей идеи найду короткую плату...

Да, и TQFP этот паять замучаетесь. Я TQFP-100 в одной из ранних версий своей платы паял - пока насобачился, развешал ворох соплей, потом их убирал... короче муторно, с BGA даже как-то проще получилось.

Не хочу загадывать, но вроде я кое-как приспособился паять такие корпуса. Много гель-флюса и жало-волна творят чудеса - буквально несколько секунд на сторону. Основное время занимает припаивание пары выводов для закрепления микросхемы на нужном месте.

зы Какой RAMDAC планируется? Я юзал ADV7125, 8-битный, но по 2 младших бита похерил, ибо VGA все равно больше 6 бит на канал не умеет.

Его и использую - 4 бита на цвет (на большее не хватило выводов FPGA)

хотя там, уверяю, ничего интересного нет

Поверьте - есть. Вообще, мне интересно было бы на разводку всех слоев посмотреть. Всегда считал, что лучший способ чему-нибудь научиться - это сравнить свою работу с чужой.

Если и есть какие-то вещи, которым у меня можно поучиться, то разводка плат гарантированно НЕ входит в их число Это даже почти не моя разводка - я развел питание и несколько других цепей, далее запустил автороутер и потом его долго правил, чтобы немного красивее было (но практически без изменения топологии).
Тем не менее, пожалуйста, фото нижней части:

_IMG_0781.jpg

[Vic3Dexe]

жало-волна

А, ну тогда да. Я паял обычным плоским жалом. В принципе весь "секрет" заключается в том, чтобы держать жало почти параллельно плате, т.е. греть ноги с торцов, причем сразу несколько. Тогда во-1 припой распределяется на них примерно равномерно и без излишек, во-2 сопли почти не образуются, т.к. есть маска, ну а в-3 повышается производительность

фото нижней части

Откуда там индуктивности в обвязе циклона?

И кстати! Флешку вижу, разъем для шитья вижу, но почему-то только один, как я понимаю, AS. А как же JTAG? И хрен с ним, с отладчиком, но каждый раз переливать флеш... долго ведь.
Биос тоже во флешке будет, я так понял?

[fifan]

Я вижу два слоя платы, а два остальных - питание, наверное. Судя по фотографиям можно более рационально развести и с двумя слоями. В общем проект замечательный, приятно было бы повторить.

[newold86]

Откуда там индуктивности в обвязе циклона?

Развязка для питания PLL - вроде так рекомендуется

И кстати! Флешку вижу, разъем для шитья вижу, но почему-то только один, как я понимаю, AS. А как же JTAG? И хрен с ним, с отладчиком, но каждый раз переливать флеш... долго ведь.

Ровно наоборот - это JTAG. Называется "Programming Serial Configuration Devices In-System Using the JTAG Interface" - для отладки пользуешься JTAG'ом, а если хочется записать в флешку, то нужно произвести пару несложных дополнительных телодвижений.

Биос тоже во флешке будет, я так понял?

Да

Я вижу два слоя платы, а два остальных - питание, наверное. Судя по фотографиям можно более рационально развести и с двумя слоями.

Как уже упоминал, разводка плат - вообще не мое, мозги не так заточены. То, для чего некоторым достаточно 2 слоя, у меня и в 6 не помещается... И в этой плате у меня именно 6 слоев... Сигнальные в основном верхний и нижний, остальные - питание, земля и еще чуть-чуть. В общем, кошмар, даже стыдно

В общем проект замечательный, приятно было бы повторить.

Пока точно не нужно - пускай у меня сначала заработает


Блин - установил больше половины диодов, и вдруг вспомнил, что у них есть полярность !!! Я же, не задумываясь, ставил, как попало... Как ненавижу переделывать

Тем не менее, собрался с духом (тем более, что паста засохнет, если оставить на завтра), и буквально 10 минут назад уже достал из печки (еще тепленькая):

_IMG_6926.jpg

[Vic3Dexe]

Развязка для питания PLL - вроде так рекомендуется

Понятно. У себя не лепил. Работает.
Я не к тому, что зря поставили, а к тому, что производитель обычно "перебдевает" дабы чего не вышло.

Ровно наоборот - это JTAG. Называется "Programming Serial Configuration Devices In-System Using the JTAG Interface" - для отладки пользуешься JTAG'ом, а если хочется записать в флешку, то нужно произвести пару несложных дополнительных телодвижений.

Тоже вариант. Хотя я не стал заморачиваться а тупо скопировал схему китайцев с двумя разъемами.

Биос тоже во флешке будет, я так понял?

Да

Хинт: перед копированием биоса в где-он-у-вас-будет-лежать подождите 1..3 мкс. Я пытался читать флешку _сразу_ после старта юзер-моде циклона и получал дулю. С чем связано - загадка.

Я вижу два слоя платы, а два остальных - питание, наверное. Судя по фотографиям можно более рационально развести и с двумя слоями.

Слоев 6. Я видел 4. 2 "совсем" внутренних не видны по понятным причинам.
В двух слоях, увы, не получится. Просто есть шины питания и земли, и их нужно подвести к _каждому_ чипу на плате. А к циклону раз десять. Плюс экранирование сигнальных слоев друг от друга.
Короче, 4 слоя здесь, имхо, необходимо и достаточно.

Как уже упоминал, разводка плат - вообще не мое, мозги не так заточены. То, для чего некоторым достаточно 2 слоя, у меня и в 6 не помещается... И в этой плате у меня именно 6 слоев... Сигнальные в основном верхний и нижний, остальные - питание, земля и еще чуть-чуть. В общем, кошмар, даже стыдно

Обычно для 4 слоев раскладка такая:
- сигнальный
- питание/сигнальный
- земля
- сигнальный
Для 6:
- сигнальный
- земля
- питание/сигнальный
- питание/сигнальный
- земля
- сигнальный
Из двух внутренних сигнальный обычно только один, иначе ловим наводки дорог друг на друга (они ничем не экранированы), особенно на резких как понос фронтах от FPGA и других быстрых микрух.

Но то, что в вашем варианте 6 слоев перебор - да, есть такое. Ну да первый блин обычно имеет форму шара.

Блин - установил больше половины диодов, и вдруг вспомнил, что у них есть полярность !!! Я же, не задумываясь, ставил, как попало...

Ну вы, блин, даете... (с)

достал из печки (еще тепленькая):

И вот кто после этого монстр?
У вас станция случаем не Ersa? Было бы логично

Вообще по последовательности пайки (как делал я):
- распаял питание циклона, убедился, что оно работает
- распаял циклон
- убедился, что JTAG его видит, все ноги пропаяны (очень актуально оказалось для BGA, об этом в своей теме писал)
- распаял кварцы, убедился в устойчивой генерации
- прикрутил проц, убедился, что тестовые инструкции (без RAM, тупо "биос" внутри циклона, НЕ флешки!) выполняются без сбоев (прогон пару часов)
- распаял DAC, приделал недоCGA-карту для визуального, т.с., отображения багов
- распаял RAM, потестил, убедился, что нет соплей/непропаев
- дальше по желанию

[newold86]

Развязка для питания PLL - вроде так рекомендуется

Понятно. У себя не лепил. Работает.
Я не к тому, что зря поставили, а к тому, что производитель обычно "перебдевает" дабы чего не вышло.

Думаю, можно было и большинство развязывающих конденсаторов на питание не ставить, но так как особой разницы не было, решил поставить более-менее по документации (скорее в качестве тренировки)

Биос тоже во флешке будет, я так понял?

Да

Хинт: перед копированием биоса в где-он-у-вас-будет-лежать подождите 1..3 мкс. Я пытался читать флешку _сразу_ после старта юзер-моде циклона и получал дулю. С чем связано - загадка.

Я его не копирую отдельно, а компилирую вместе с основным проектом

Я вижу два слоя платы, а два остальных - питание, наверное. Судя по фотографиям можно более рационально развести и с двумя слоями.

Слоев 6. Я видел 4. 2 "совсем" внутренних не видны по понятным причинам.
В двух слоях, увы, не получится. Просто есть шины питания и земли, и их нужно подвести к _каждому_ чипу на плате. А к циклону раз десять. Плюс экранирование сигнальных слоев друг от друга.

А еще куча мест, где нужно подключать на 3.3V согласующие диоды. Кстати, нужно было делать по другому. Сейчас я реально опасаюсь, что среднего тока с этих диодов будет больше, чем потребляемый ток по питанию 3.3В, и что блок питания (вместе с остальной конструкцией) сделает в этом случае - для меня пока загадка. Нагрузить, что ли, 3.3В дополнительным резистором ?

достал из печки (еще тепленькая):

И вот кто после этого монстр?
У вас станция случаем не Ersa? Было бы логично

Даже не уверен, что Ersa делает такие печки (для "домашнего" использования). Сначала поигрался с http://termopro.ru/catalog/termostoly_p ... _serii_np/ (который 24-17). Работает (на мой неопытный взгляд) вполне нормально, но сейчас перешел на http://www.lpkf.com/products/rapid-pcb- ... flow-e.htm - выглядит гламурнее

[Vic3Dexe]

Я его не копирую отдельно, а компилирую вместе с основным проектом

А, т.е. сразу в памяти циклона? Ну этот этап я прошел очень быстро. С той скоростью, с которой кончалась память в циклоне

А еще куча мест, где нужно подключать на 3.3V согласующие диоды. Кстати, нужно было делать по другому. Сейчас я реально опасаюсь, что среднего тока с этих диодов будет больше, чем потребляемый ток по питанию 3.3В, и что блок питания (вместе с остальной конструкцией) сделает в этом случае - для меня пока загадка. Нагрузить, что ли, 3.3В дополнительным резистором ?

Нифига не понял Сколько у вас диодов? 20? 50? Даже при 100 мА на диод (что будет выглядеть феерично, особенно в темноте), это 5А тока по линии +5В. Даже для китайских 200W это детский лепет, и перекосов можно не бояться. Или вы о чем?

Даже не уверен, что Ersa делает такие печки (для "домашнего" использования). Сначала поигрался с http://termopro.ru/catalog/termostoly_p ... _serii_np/ (который 24-17). Работает (на мой неопытный взгляд) вполне нормально, но сейчас перешел на http://www.lpkf.com/products/rapid-pcb- ... flow-e.htm - выглядит гламурнее

Та я, плин, про паяльную станцию.
А что касается нижнего подогрева...

 offtop

я почему Ersa вспомнил-то, на предыдущей работе лет 10 назад активно юзал. Что поразило больше всего - способность прогреть плату, стоящую на радиаторе примерно 500х800х300 мм. Причем не крохотную дорожку, а здоровенную шину шириной около 10 мм. Причем не за полчаса, а секунды за 2-3. Глаза у меня были где-то на лбу, но факт остается фактом - без подогревов и пр. Ткнул жалом - запаял кондер. Пытался разобрать, чтобы найти встроенный ядерный реактор, но начальник был почему-то против...

[newold86]

А еще куча мест, где нужно подключать на 3.3V согласующие диоды. Кстати, нужно было делать по другому. Сейчас я реально опасаюсь, что среднего тока с этих диодов будет больше, чем потребляемый ток по питанию 3.3В, и что блок питания (вместе с остальной конструкцией) сделает в этом случае - для меня пока загадка. Нагрузить, что ли, 3.3В дополнительным резистором ?

Нифига не понял Сколько у вас диодов? 20? 50? Даже при 100 мА на диод (что будет выглядеть феерично, особенно в темноте), это 5А тока по линии +5В. Даже для китайских 200W это детский лепет, и перекосов можно не бояться. Или вы о чем?

Диодов у меня 70, подключены они к 3.3V, значит гасится на них 1.7V (На самом деле, конечно, практически так никогда не будет - 5-вольтовая логика, естественно, столько не даст. Но берем крайний случай). При резисторах 330 Ом это получается 5 mA на диод, т.е. 5*35=175 mA в среднем по больнице. Цифра вроде не очень большая, но я не совсем понимаю реакцию блока питания, на выход 3.3В которого вдруг подается в среднем 175 mA напряжения 5V.

Та я, плин, про паяльную станцию.

Станция у меня действительно Ersa - http://www.kurtzersa.com/electronics-pr ... o-2-1.html

[newold86]

Да, и TQFP этот паять замучаетесь. Я TQFP-100 в одной из ранних версий своей платы паял - пока насобачился, развешал ворох соплей, потом их убирал... короче муторно, с BGA даже как-то проще получилось.

Не хочу загадывать, но вроде я кое-как приспособился паять такие корпуса. Много гель-флюса и жало-волна творят чудеса - буквально несколько секунд на сторону. Основное время занимает припаивание пары выводов для закрепления микросхемы на нужном месте

Вот блин, не нужно было говорить раньше времени...

Слиплось нафиг, и почему-то не получается разлепить. Даже не уверен, что делать...

[Lavr]

Вот блин, не нужно было говорить раньше времени...

Ну... "и на старушку бывает порнушка..." (с)

Слиплось нафиг, и почему-то не получается разлепить. Даже не уверен, что делать...

Снять излишки оплеткой не поможет? (хотя Вам и без меня этот способ должен быть известен...)

[Vic3Dexe]

Диодов у меня 70, подключены они к 3.3V, значит гасится на них 1.7V (На самом деле, конечно, практически так никогда не будет - 5-вольтовая логика, естественно, столько не даст. Но берем крайний случай). При резисторах 330 Ом это получается 5 mA на диод, т.е. 5*35=175 mA в среднем по больнице. Цифра вроде не очень большая, но я не совсем понимаю реакцию блока питания, на выход 3.3В которого вдруг подается в среднем 175 mA напряжения 5V.

У вас что, к 3.3В никакой нагрузки не подключено? Есть же циклон и флешка как минимум. Эти 100-200 мА туда и рассосутся, т.е. потребление частично будет от 5В. Не очень хорошо, но не смертельно.

Станция у меня действительно Ersa

 

У нас такие были http://www.kurtzersa.com/electronics-pr ... 2000a.html

Слиплось нафиг, и почему-то не получается разлепить. Даже не уверен, что делать...

Иголкой. С торцов ног, как я говорил, греете, и проводите иголкой между выводов, только быстро, иначе иголка прилипает, можно оторвать ногу/дорожку. И ни к коем случае не преодолевать сопротивление!! Иголка должна вынимать расплавленый припой, а не выдирать застывший.
И иголку глубоко не тогойт. Самым кончиком, иначе, опять-таки, помнете ноги.