EDK-3SAISE- 使用手冊 密級 : 公開 EDK-3SAISE 使用手冊 Version : 1.0 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 1 頁, 共 36 頁

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1 EDK-3SAISE 使用手冊 Version : 1.0 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 1 頁, 共 36 頁

2 ******** 目 錄 ******** 第一章概論 1-1. EDK-3SAISE 主要功能 EDK-3SAISE 方塊 EDK-3SAISE 週邊元件的規格 第二章 EDK-3SAISE 模擬板 2-1. 電源接頭 J RS232 介面 CLOCK 頻率週期 Push_Buton 與 DIP_Switch 輸入 LED 輸出 J1_CONNECTOR J2_CONNECTOR FPGA CONFIGURATION FPGA KEY3X 七段數碼管 LCD16X PS VGA LED8X BUZZER LED_D /2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 2 頁, 共 36 頁

3 第一章概論 E-Elements ISE Development Kit 開發套件, 編號為 EDK-3SAISE, 為依元素科技有限公司, 採用 Xilinx90ns 制程的 Spartan3A/3AN 系列所設計的驗證用開發板, 搭配相對應的週邊介面, 方便使用者驗證設計代碼, 並且預留 50 個可用的輸入輸出接腳, 將可提供 FPGA 使用者一個完整且容易上手的實驗平臺. 這份手冊將會含括這片實驗板上所有元件的設定及特性說明. 主要組件及功能 E-Elements ISE Development Kit 套件包含由 EDK-3SAISE 主板與電源供應器, 內附使用手冊與使用範例, 組成一個完整的實驗板 XC3S200AN_FT256 主要功能 XC3S200AN_FT256N 板包含了以下主要組件 : 20 萬邏輯閘的 Xilinx Spartan-3AN XC3S200AN FPGA 包裝為 FT256 只腳位 (XC3S200AN-4-FT256-C). 內含 16 個 18K-bit 的 Block RAMs ( 共 216K bits). 內含 16 個 18x18 硬體乘法器. 內含 4 個 Digital Clock Managers (DCMs). 內含 195 個可用腳位 RS-232 介面 x2 PROM XCF02S-VO20 40MHz 的振盪晶體. 一個使用者振盪晶體的 Socket (Half Size) 50 點 User IO, 可連接使用者設計的板子. 4 個 DIP switch 16 個 LED 輸出介面 8 個按鍵輸入 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 3 頁, 共 36 頁

4 8x8 矩陣式 LED 7x4 七節燈管 16x2 液晶顯示器 4x3 按鍵輸入 PS2 輸入介面 VGA 輸出介面 (8 色 ). 128kx8bits 靜態記憶體 (Static Random Access Memory) 單一電源輸入 ( +5V/ 3A ). 提供板子上兩組電源使用 ( 1.2 V, 3.3 V ) JTAG 介面提供多種燒錄程式的介面 1-2. EDK-3SAISE 系統方塊圖 如圖所示,Spartan-3S200AN 擁有豐富的週邊元件, 並預留使用者可以自行擴充輸入輸出介面 (User IO, 透過 J1,J2), 形成一個多用途的應用平臺. 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 4 頁, 共 36 頁

5 1-3. EDK-3SAISE 週邊元件的規格 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 5 頁, 共 36 頁

6 編號週邊名稱 功能描述 1 電源輸入 DC+5V/2A ( 中間為正 ). 2 LCD16x2 背光調整鈕 順時鐘旋轉, 背光亮度加大 3 LCD16x2 字體亮度調整鈕 逆時鐘旋轉, 字體亮度加大 4 J1: 使用者擴充用 I/O J1 可以留給使用者擴充 I/O 用 5 J2: 使用者擴充用 I/O J2 可以留給使用者擴充 I/O 用 6 JTAG 介面設定選擇 J4 的 pin1,2,3,4 短路代表 JTAG 介面由 P14 輸入 7 LCD16x2 液晶顯示器 為文字型的液晶顯示器.( 每行 16 字元, 共 2 行 ) 8 4x3 鍵盤介面 可以輸入 1,2,3,4,5,6,7,8,9,*,0,# 共 12 個字 9 RS232 串列介面 第一組 UART 介面 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 6 頁, 共 36 頁

7 10 JTAG 介面 以 1 對 1 延長線連接個人電腦的印表機埠 11 User Clock 輸入 提供使用者輸入 clock 的插槽 12 喇叭輸出 聲音輸出. 13 FPGA Config 模式設定 M0,M1,M2( 短路 ), 代表開機為 Master_Slave Mode 14 System Clock 輸入 Clock 輸入為 40MHz 的振盪晶體 15 FPGA Suspend 設定 左邊為 +3.3V, 右邊為 GND 16 FPGA Xilinx Spartan3S200-AN 17 RS232 串列介面 第二組 UART 介面 18 電源開關 往下為開啟電源輸入 19 8x8 LED 矩陣 8x8 矩陣式 LED 20 LED16 16 個 LED 21 Push_Button 8 8 個按鍵輸入 22 DIP4 4 個 DIP Switch 輸入,, 左切為 Low Logic 23 Resetn 提供使用者輸入 Reset 信號,( 按下時為低電位 ) 24 Program 按下時,FPGA 會重新 Configuration 25 七節燈管 四位的七節燈管 26 PS2 鍵盤或滑鼠介面 27 VGA 八色 VGA 顯示器輸出. 第二章 : EDK-3SAISE 開發板 EDK-3SAISE 板, 包含電源,FPGA,LED 等週邊介面, 再利用 J1,J2 連接使用者 I/O 板, 本章節主要是敍述 Spantan-3S200AN 主板相關週邊電路的相關說明 電源接頭 J3 電源插頭 J3 為外部 5 V 輸入, 內正外負的接頭, 提供板子的電源輸入, 在 J3 的下方的 S1 為電源的切換開關, S1 切到下邊時, 電源開啟 ;S1 切到上邊時, 電源關閉 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 7 頁, 共 36 頁

8 Spartan-3S200AN 以內部的穩壓器, 將 +5V 穩壓成 +3.3V,+1.2V 等二種電源, 其中 +3.3V,+1.2V 則提供 Spartan-3S200AN 板子使用, 這兩種電源則有 D1,D6 綠色 LED 顯示電源正常. D6: 板子上 1.2V 的電壓正常時時 ; D6 綠色 LED 為亮 D1: 板子上 3.3V 的電壓正常時時 ; D1 綠色 LED 為亮 RS232 介面 RS232 介面提供 Spartan-3S200AN 板子與 PC 個人電腦之間串列傳輸的介面, 板子 上的 P1 與 P3 就是 RS232 接頭, 均為 DB9 母接頭, 只要以 1 對 1 的連接線連接 P1 或 P3 與 PC 個人電腦串列介面. NET "RS232_1_TX" LOC = "R7" ; ## P1 Connector PIN-2 NET "RS232_1_RX" LOC = "L5" ; ## P1 Connector PIN-3 NET "RS232_2_TX" LOC = "T8" ; ## P3 Connector PIN-2 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 8 頁, 共 36 頁

9 NET "RS232_2_RX" LOC = "L6" ; ## P3 Connector PIN CLOCK 頻率週期 實驗板上有兩個 CLOCK 輸入, 板子上的 CLK 為 40MHz 的振盪晶體, 接到 FPGA 的 P9, 而板子另則提供使用者自行提供使用者所需的振盪晶體, 此接腳接到 FPGA 的 P8 NET "GCLK1" LOC = "P9" ; NET "GCLK2" LOC = "P8" ; ## SMD 40MHz ## Socket 2-4. PUSH_BUTTON 與 DIP_SWITCH 輸入 實驗板上有 8 個 PUSH_BUTTON 與 4 個 DIP_SWICTH 與 1 個 RESET 按鍵與 1 個 PROGRAM, 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 9 頁, 共 36 頁

10 位於板子的最下方. * 當 PUSH_BUTTON 按下時, 輸入的電壓准位元為低電位 0 ; 當不按時為 1 * 當 DIP_SWITCH 往左切為 [ON] 時, 輸入電壓准位元為低電位 0 ; 而右切時為 [OFF]. * 當 RESET 按下時, 輸入的電壓准位元為低電位 0 ; 當不按時為 1 * 當 PROGRAM 按下時,FPGA 重新執行 Configuration Download NET RESETN LOC = K5 ; ##RESET 按鍵 NET "DIP_in<0>" LOC = "E6"; ##DIP_Switch<0> 輸入 NET "DIP_in<1>" LOC = "F7"; ##DIP_Switch<1> 輸入 NET "DIP_in<2>" LOC = "F9"; ##DIP_Switch<2> 輸入 NET "DIP_in<3>" LOC = "F10"; ##DIP_Switch<3> 輸入 NET "SW_in<0>" LOC = "G11"; ##Push_Button<0> 輸入 NET "SW_in<1>" LOC = "H10"; ##Push_Button<1> 輸入 NET "SW_in<2>" LOC = "H11"; ##Push_Button<2> 輸入 NET "SW_in<3>" LOC = "G12"; ##Push_Button<3> 輸入 NET "SW_in<4>" LOC = "J10"; ##Push_Button<4> 輸入 NET "SW_in<5>" LOC = "J11"; ##Push_Button<5> 輸入 NET "SW_in<6>" LOC = "K11"; ##Push_Button<> 輸入 NET "SW_in<7>" LOC = "K12"; ##Push_Button<6> 輸入 FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT G11 S2 SW_in<0> 按下時, 輸入為 0 H10 S3 SW_in<1> 按下時, 輸入為 0 H11 S4 SW_in<2> 按下時, 輸入為 0 G12 S5 SW_in<3> 按下時, 輸入為 0 J10 S6 SW_in<4> 按下時, 輸入為 0 J11 S7 SW_in<5> 按下時, 輸入為 0 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 10 頁, 共 36 頁

11 K11 S8 SW_in<6> 按下時, 輸入為 0 K12 S9 SW_in<7> 按下時, 輸入為 0 E6 S10-1 DIP_in<0> 左切為 0, 右切為 1 F7 S10-2 DIP_in<1> 左切為 0, 右切為 1 F9 S10-3 DIP_in<2> 左切為 0, 右切為 1 F10 S10-4 DIP_in<3> 左切為 0, 右切為 1 K5 S11 RESETn 按下時, 輸入為 LED 輸出 實驗板上有 16 個 LED, 當輸出高電位 1 時,LED 亮, 當輸出低電位 0 時,LED 不亮 NET "LED_out<0>" LOC = "M14" ; NET "LED_out<1>" LOC = "M13" ; NET "LED_out<2>" LOC = "K13" ; NET "LED_out<3>" LOC = "L13" ; NET "LED_out<4>" LOC = "M16" ; NET "LED_out<5>" LOC = "M15" ; NET "LED_out<6>" LOC = "L16" ; NET "LED_out<7>" LOC = "L14" ; NET "LED_out<8>" LOC = "J13" ; 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 11 頁, 共 36 頁

12 NET "LED_out<9>" LOC = "J12" ; NET "LED_out<10>" LOC = "K14" ; NET "LED_out<11>" LOC = "K15" ; NET "LED_out<12>" LOC = "J16" ; NET "LED_out<13>" LOC = "K16" ; NET "LED_out<14>" LOC = "H14" ; NET "LED_out<15>" LOC = "J14" ; FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT M14 D7 LED_out<0> 輸出 1 D7 亮起 M13 D8 LED_out<1> 輸出 1 D8 亮起 K13 D9 LED_out<2> 輸出 1 D9 亮起 L13 D10 LED_out<3> 輸出 1 D10 亮起 M16 D11 LED_out<4> 輸出 1 D11 亮起 M15 D12 LED_out<5> 輸出 1 D12 亮起 L16 D13 LED_out<6> 輸出 1 D13 亮起 L14 D14 LED_out<7> 輸出 1 D14 亮起 J13 D15 LED_out<8> 輸出 1 D15 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 12 頁, 共 36 頁

13 亮起 J12 D16 LED_out<9> 輸出 1 D16 亮起 K14 D17 LED_out<10> 輸出 1 D17 亮起 K15 D18 LED_out<11> 輸出 1 D18 亮起 J16 D19 LED_out<12> 輸出 1 D19 亮起 K16 D20 LED_out<13> 輸出 1 D20 亮起 H14 D21 LED_out<14> 輸出 1 D21 亮起 J14 D22 LED_out<15> 輸出 1 D22 亮起 2-6. J1 CONNECTOR J1 提供 46 點輸出 / 輸入介面, 提供板子擴充 IO 之用, 其輸出准位為標準的 +3.3V 介面. 部份 I/O 腳位元與週邊共用, 可以偵錯信號的正確性. User IO FPGA SYMBOL J1 J1 SYMBOL FPGA Human_IO BOARD PIN PIN BOARD GND V 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 13 頁, 共 36 頁

14 LED_out<0> M14 A2_IO1 3 4 A2_IO2 M13 LED_out<1> LED_out<2> K13 A2_IO3 5 6 A2_IO4 L13 LED_out<3> LED_out<4> M16 A2_IO5 7 8 A2_IO6 M15 LED_out<5> LED_out<6> L16 A2_IO A2_IO8 L14 LED_out<7> LED_out<8> J13 A2_IO A2_IO10 J12 LED_out<9> LED_out<10> K14 A2_IO A2_IO12 K15 LED_out<11> LED_out<12> J16 A2_IO A2_IO14 K16 LED_out<13> LED_out<14> H14 A2_IO A2_IO16 J14 LED_out<15> LED8x8_CA H16 A2_IO A2_IO18 H15 LED8x8_CB LED8x8_CC F16 A2_IO A2_IO20 G16 LED8x8_CD LED8x8_CE G14 A2_IO A2_IO22 H13 LED8x8_CF LED8x8_CG F15 A2_IO A2_IO24 E16 LED8x8_DP LED8x8_C1 F14 A2_IO A2_IO26 G13 LED8x8_C2 LED8x8_C3 F13 A2_IO A2_IO28 E14 LED8x8_C4 LED8x8_C5 D15 A2_IO A2_IO30 D16 LED8x8_C6 LED8x8_C7 D14 A2_IO A2_IO32 E13 LED8x8_C8 C15 A2_IO A2_IO34 C16 L3 A2_IO A2_IO36 K4 L4 A2_IO A2_IO38 M3 N1 A2_IO A2_IO40 M1 VGA_VSYNC P1 A2_IO A2_IO42 N2 VGA_HSYNC VGA_B P2 A2_IO A2_IO44 R1 VGA_G VGA_R M4 A2_IO A2_IO46 N3 +2.5V V 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 14 頁, 共 36 頁

15 2-7. J2 CONNECTOR J2 提供 46 點輸出 / 輸入介面, 提供板子擴充 IO 之用, 其輸出准位為標準的 +3.3V 介面. Human_IO FPGA SYMBOL J2 J2 SYMBOL FPGA Human_IO BOARD PIN PIN BOARD GND V C13 A1_IO1 3 4 A1_IO2 D13 B14 A1_IO3 5 6 A1_IO4 B15 D11 A1_IO5 7 8 A1_IO6 C12 A13 A1_IO A1_IO8 A14 A12 A1_IO A1_IO10 B12 E10 A1_IO A1_IO12 D10 A11 A1_IO A1_IO14 C11 A10 A1_IO A1_IO16 B10 D9 A1_IO A1_IO18 C10 A9 A1_IO A1_IO20 C9 D8 A1_IO A1_IO22 C8 B8 A1_IO A1_IO24 A8 C7 A1_IO A1_IO26 A7 E7 A1_IO A1_IO28 F8 B6 A1_IO A1_IO30 A6 C6 A1_IO A1_IO32 D7 C5 A1_IO A1_IO34 A5 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 15 頁, 共 36 頁

16 B4 A1_IO A1_IO36 A4 B3 A1_IO A1_IO38 A3 D5 A1_IO A1_IO40 C4 A1_IO41 A1_IO43 A1_IO V A1_IO A1_IO A1_IO V 2-8. FPGA Configuration 在進行 Download 之前, 先將 JP1 的 m1 接上短路跳線座. FPGA Configuration 提供使用者將自己設計的檔案輸入給 FPGA, 而一般 FPGA 提供 JTAG 下載方式. 通過 JTAG 與 ISE 軟體的 Impact, 可以將使用者程式 Download 到 FPGA, 這一種方式的介面相關電路已包含於板子之中, 利用 DB25 的連接線, 連接電腦的 Printer Port 與 MB_XC3S200AN 的 P2, 就可以利用 Impact 來 Download. 使用前請確認 J4 的 Connector 已經將 4 個短路跳線座裝好, 如圖所示 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 16 頁, 共 36 頁

17 若你想用現成 Parallel_Cable_III 或 Parallel_Cavle_IV 來 Download 的話, 則可以 利用 J4 來連接, 但需將 J4 的短路跳線座移除, 使其成為開路狀態, 然後將 JTAG 的連接 線連到 J4 的下半部. 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 17 頁, 共 36 頁

18 2-9. FPGA EDK-3SAISE 為 FPGA, 使用 Xilinx 的 Sparatn3A/AN 系列的 XC3S200AN 組件, 其包裝為 FT256, 其相關接腳如表所示. 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 18 頁, 共 36 頁

19 Pin Signal I/O FPGA Pin Name Pin Signal I/O FPGA Pin Name A1 GND GND B1 TDI JTAG_TDI A2 PROG I PROGRAM B2 TMS JTAG_TMS A3 A1_IO38 IO B3 A1_IO37 IO A4 A1_IO36 IO B4 A1_IO35 IO A5 A1_IO34 IO B5 VCCO_0 +3.3V A6 A1_IO30 IO B6 A1_IO29 IO A7 A1_IO26 IO B7 GND GND A8 A1_IO24 IO B8 A1_IO23 IO A9 A1_IO19 IO B9 VCCO_0 +3.3V A10 A1_IO15 IO B10 A1_IO16 IO A11 A1_IO13 IO B11 GND GND A12 A1_IO9 IO B12 A1_IO10 IO A13 A1_IO7 IO B13 VCCO_0 +3.3V A14 A1_IO8 IO B14 A1_IO3 IO A15 TCK JTAG_TCK B15 A1_IO4 IO A16 GND GND B16 TDO JTAG_TDO C1 SRAM_D7 IO SRAM DATA<7> D1 SRAM_D2 IO SRAM DATA<2> C2 SRAM_D6 IO SRAM DATA<6> D2 VCCO_3 +3.3V C3 GND GND D3 SRAM_D5 IO SRAM DATA<5> C4 A1_IO40 IO D4 SRAM_D4 IO SRAM DATA<4> C5 A1_IO33 IO D5 A1_IO39 IO C6 A1_IO31 IO D6 X IP_0 C7 A1_IO25 IO D7 A1_IO32 IO C8 A1_IO22 IO D8 A1_IO21 IO C9 A1_IO20 IO D9 A1_IO17 IO 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 19 頁, 共 36 頁

20 C10 A1_IO18 IO D10 A1_IO12 IO C11 A1_IO14 IO D11 A1_IO5 IO C12 A1_IO6 IO D12 X IP_0 C13 A1_IO1 IO D13 A1_IO2 IO C14 GND GND D14 A2_IO31 IO C15 A2_IO33 IO D15 A2_IO29 IO C16 A2_IO34 IO D16 A2_IO30 IO E1 SRAM_D3 IO SRAM DATA<3> F1 SRAM_A16 IO SRAM ADDR<16> E2 SRAM_D1 IO SRAM DATA<1> F2 GND GND E3 SRAM_D0 IO SRAM DATA<0> F3 SRAM_WEN IO SRAM WR/ E4 X IP_L01N_3_VREF_3 F4 X IO_L01N_VREF3 E5 GND F5 VCCAUX +3.3V E6 DIP1 I DIP SWITCH<0> F6 GND GND E7 A1_IO27 IO F7 DIP2 I DIP SWITCH<1> E8 VCCO_0 IO +3.3V F8 A1_IO28 IO E9 X IP_0/VREF_0 F9 DIP2 I DIP SWITCH<1> E10 A1_IO10 IO F10 DIP4 IO DIP SWITCH<3> E11 VCCAUX IO +3.3V F11 X E12 GND GND F12 X IP_0 E13 A2_IO32 IO F13 A2_IO27 IO E14 A2_IO28 IO F14 A2_IO25 IO E15 VCCO_1 F15 A2_IO23 IO E16 A2_IO24 IO F16 A2_IO19 IO G1 SRAM_CS O SRAM CS/ H1 SRAM_A11 O SRAM ADDR<11> G2 SRAM_A10 O SRAM ADDR<10> H2 GND GND G3 SRAM_A14 O SRAM ADDR<14> H3 SRAM_A8 O SRAM ADDR<8> 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 20 頁, 共 36 頁

21 G4 SRAM_OE O SRAM OE/ H4 SRAM_A15 O SRAM_ADDR<15> G5 X IP_L06N_3 H5 SRAM_A13 O SRAM_ADDR<13> G6 X IP H6 SRAM_A12 O SRAM_ADDR<12> G7 VCCINT +1.2V H7 X G8 GND GND H8 VCCINT +1.2V G9 VCCINT +1.2V H9 GND GND G10 GND IO H10 SWITCH3 I PUSH_BUTTON<2> G11 SWITCH2 PUSH_BUTTON<1> H11 SWITCH4 I PUSH_BUTTON<3> G12 SWITCH1 PUSH_BUTTON<0> H12 VCCO_1 +3.3V G13 A2_IO26 IO H13 A2_IO22 IO G14 A2_IO21 IO H14 A2_IO15 IO G15 GND GND H15 A2_IO18 IO G16 A2_IO20 IO H16 A2_IO17 IO J1 SRAM_A7 O SRAM ADDR<7> K1 SRAM_A5 O SRAM ADDR<5> J2 SRAM_A6 O SRAM ADDR<6> K2 GND GND J3 SRAM_A9 O SRAM ADDR<9> K3 SRAM_A4 O SRAM ADDR<4> J4 SRAM_A0 O SRAM ADDR<0> K4 SRAM_A15 O SRAM_ADDR<15> J5 VCCO_3 +3.3V K5 RESET I RESET (LowActive) J6 SRAM_A1 O SRAM ADDR<1> K6 X J7 X K7 GND GND J8 GND GND K8 VCCINT +1.2V J9 VCCINT +1.2V K9 GND GND J10 SWITCH5 I PUSH_BUTTON<4> K10 VCCINT +1.2V J11 SWITCH6 I PUSH_BUTTON<5> K11 SWITCH7 I PUSH_BUTTON<6> J12 A2_IO10 IO K12 SWITCH8 I PUSH_BUTTON<7> 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 21 頁, 共 36 頁

22 J13 A2_IO9 IO K13 A2_IO3 IO J14 A2_IO16 IO K14 A2_IO11 IO J15 VCCO_1 +3.3V K15 A2_IO12 IO J16 A2_IO13 IO K16 A2_IO14 IO L1 SRAM_A2 O SRAM ADDR<2> M1 A2_IO40 IO L2 SRAM_A3 O SRAM ADDR<3> M2 VCCO_3 +3.3V L3 A2_IO35 IO M3 A2_IO38 IO L4 A2_IO37 IO M4 A2_IO45 IO L5 RX2 I UART2 RX M5 GND GND L6 RX1 I UART1 RX M6 VCCAUX +3.3V L7 KEY_R4 KEY3X4 ROW4 M7 X L8 KEY_R3 KEY3X4 ROW3 M8 X L9 KEY_R3 KEY3X4 ROW2 M9 VCCO_2 +3.3V L10 KEY_R1 KEY3X4 ROW1 M10 SEG7_CE O L11 GND GND M11 X L12 VCCAUX +3.3V M12 GND L13 A2_IO4 IO M13 A2_IO2 IO L14 A2_IO8 IO M14 A2_IO1 IO L15 GND GND M15 A2_IO6 IO L16 A2_IO7 IO M16 A2_IO5 IO N1 A2_IO39 IO P1 A2_IO41 IO N2 A2_IO42 IO P2 A2_IO43 IO VGA_VSYNC N3 A2_IO46 IO VGA_G P3 GND GND N4 M1 I FPGA CONFIG <M1> P4 M0 I FPGA CONFIG<M0> N5 X P5 LCD_E O LCD16X2 ENABLE N6 LCD_D0 O LCD16X2 DATA<0> P6 LCD_D5 O LCD16X2 DATA<5> 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 22 頁, 共 36 頁

23 N7 LCD_D6 O LCD16X2 DATA<6> P7 PS2_DATA IO PS2 DATA N8 LCD_D7 O LCD16X2 DATA<7> P8 GCLK2 I USER CLOCK IN N9 SEG7_DP O SEG7 DP P9 GCLK1 I SYSTEM_CLK_40M N10 SEG7_CD O SEG7 CD P10 SEG7_CC O SEG7 CC N11 SEG7_AN4 O SEG7 AN4 P11 SEG7_AN3 O SEG7 AN3 N12 SEG7_C1 O +SEG7 C1 P12 SEG7_AN2 O SEG7 AN2 N13 A1_IO42 IO P13 KEY_C3 KEY3X4 C3 N14 A1_IO41 IO P14 GND GND N15 VCCO_1 +3.3V P15 A1_IO43 IO N16 A1_IO45 IO P16 A1_IO46 IO R1 A2_IO44 IO T1 GND GND R2 M2 I PGA CONFIG <M2> T2 BUZZER O BUZZER R3 LCD_RW O LCD16X2 R/W_ T3 LCD_IO O LCD16X2 INST/DATA R4 VCCO_2 +3.3V T4 LCD_D2 O LCD16X2 DATA<2> R5 LCD_D1 O LCD16X2 DATA<1> T5 LCD_D4 O LCD16X2 DATA<4> R6 GND GND T6 LCD_D3 O LCD16X2 DATA<3> R7 USER_TX2 O UART2 TX T7 PS2_CLK O PS2 CLK R8 VCCO_2 O LCD16X2 DATA<7> T8 USER_TX1 O UART1 TX R9 SEG7_CF O SEG7 CF T9 SEG7_CG I SEG7 CG R10 GND GND T10 SEG7_CC O SEG7 CC R11 USER_LED O USER LED(D5) T11 SEG7_CB O SEG7 CB R12 VCCO_2 +3.3V T12 INIT_B FPGA CONFIG INIT_B R13 SEG7_AN1 O SEG7 AN1 T13 KEY_C3 KEY3X4 C3 R14 CCLK FPGA CONFIG CCLK T14 DIN FPGA CONFIG DIN R15 A1_IO44 IO T15 DONE FPGA CONFIG DONE R16 SUSPEND I FPGA SUSPEND T16 GND GND 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 23 頁, 共 36 頁

24 2-10. KEY3X4 Human_IO 有一個 3X4 的鍵盤, 共可定義 12 個按鍵,3X4 按鍵可以以掃描方式控制. NET "KEY3X4_I<3>" LOC = "L10" ; NET "KEY3X4_I<2>" LOC = "L9" ; NET "KEY3X4_I<1>" LOC = "L8" ; NET "KEY3X4_I<0>" LOC = "L7" ; NET "KEY3X4_O<2>" LOC = "N12" ; NET "KEY3X4_O<1>" LOC = "P13" ; NET "KEY3X4_O<0>" LOC = "T13" ; 其相對應的按鍵如下. PIN * # 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 24 頁, 共 36 頁

25 FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT N12 KEY3X4_C1 KEY3X4_C1 列 1 P13 KEY3X4_C1 KEY3X4_C1 列 2 T13 KEY3X4_C1 KEY3X4_C1 列 3 L10 KEY3X4_R1 KEY3X4_R1 行 1 L9 KEY3X4_R2 KEY3X4_R2 行 2 L8 KEY3X4_R3 KEY3X4_R3 行 3 L7 KEY3X4_R4 KEY3X4_R4 行 4 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 25 頁, 共 36 頁

26 2-11. 七段數碼管 EDK-3SAISE 提供 4 個七節燈管, 由 FPGA 控制. 其控制方法為掃描式, 如圖所示, 若要控制左邊第一個七節燈管輸出 2 的字型, 可以先輸出 到 CA~DP, 然後輸出 0111 到 AN1~AN4 即可. CA( 1 ):T11 CB( 1 ):T10 CC( 0 ):P10 CD( 1 ):N10 CE( 1 ):M10 CF( 0 ):R9 CG( 1 ):T9 DP( 0 ): N9 CF CE AN1 0 R13 CA CG CD CB CC DP AN2 1 P12 AN3 1 P11 AN4 1 N11 NET "digit<0>" LOC = "R13" ; NET "digit<1>" LOC = "P12" ; NET "digit<2>" LOC = "P11" ; NET "digit<3>" LOC = "N11" ; ##AN1 ##AN2 ##AN3 ##AN4 NET "segment<0>" LOC = "T11" ; ##CA NET "segment<1>" LOC = "T10" ; ##CB NET "segment<2>" LOC = "P10" ; ##CC NET "segment<3>" LOC = "N10" ; ##CD NET "segment<4>" LOC = "M10" ; ##CE NET "segment<5>" LOC = "R9" ; NET "segment<6>" LOC = "T9" ; NET "segment<7>" LOC = "N9" ; ##CF ##CG ##DP 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 26 頁, 共 36 頁

27 FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT R13 DIGIT<0> DIGIT<0> 輸出 0, 動作 AN1 P12 DIGIT<1> DIGIT<1> 輸出 0, 動作 AN2 P11 DIGIT<2> DIGIT<2> 輸出 0, 動作 AN3 N11 DIGIT<3> DIGIT<3> 輸出 0, 動作 AN4 T11 SEGEMENT<0> SEGEMENT<0> 輸出 1, 動作 U15 的 CA T10 SEGEMENT<1> SEGEMENT<1> 輸出 1, 動作 U15 的 CB P10 SEGEMENT<2> SEGEMENT<2> 輸出 1, 動作 U15 的 CC N10 SEGEMENT<3> SEGEMENT<3> 輸出 1, 動作 U15 的 CD M10 SEGEMENT<4> SEGEMENT<4> 輸出 1, 動作 U15 的 CE R9 SEGEMENT<5> SEGEMENT<5> 輸出 1, 動作 U15 的 CF T9 SEGEMENT<6> SEGEMENT<6> 輸出 1, 動作 U15 的 CG N9 SEGEMENT<7> SEGEMENT<7> 輸出 1, 動作 U15 的 DP 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 27 頁, 共 36 頁

28 2-12. LCD16X2 LCD16X2 是一個每行 16 字, 共 2 行的文字型液晶顯示器, 可以顯示 ASCII 字型. NET "LCD_data<7>" NET "LCD_data<6>" NET "LCD_data<5>" NET "LCD_data<4>" NET "LCD_data<3>" NET "LCD_data<2>" LOC = "N8" ; ##LCD Data Bit7 LOC = "N7" ; ##LCD Data Bit6 LOC = "P6" ; ##LCD Data Bit5 LOC = "T5" ; ##LCD Data Bit4 LOC = "T6" ; ##LCD Data Bit3 LOC = "T4" ; ##LCD Data Bit2 NET "LCD_data<1>" LOC = "R5" ; ##LCD Data Bit1 NET "LCD_data<0>" LOC = "N6" ; ##LCD Data Bit0 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 28 頁, 共 36 頁

29 NET "LCD_ctrl<2>" LOC = "R3" ; ##LCD R/W NET "LCD_ctrl<1>" LOC = "T3" ; ##LCD Register Select Signal NET "LCD_ctrl<0>" LOC = "P5" ; ##LCD Enable Signal FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT N6 DB0 LCD_data<0> LCD_Data0 R5 DB1 LCD_data<1> LCD_Data1 T4 DB2 LCD_data<2> LCD_Data2 T6 DB3 LCD_data<3> LCD_Data3 T5 DB4 LCD_data<4> LCD_Data4 P6 DB5 LCD_data<5> LCD_Data5 N7 DB6 LCD_data<6> LCD_Data6 N8 DB7 LCD_data<7> LCD_Data7 P5 E LCD_E LCD Enable R3 R/W LCD_RW Read/Write 0: Write 1: Read T3 RS LCD_RS Register Select 0: Instruction 1: Data 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 29 頁, 共 36 頁

30 2-13 PS2 PS2 提供 PC 個人電腦的鍵盤介面. Net "PS2_DATA" LOC = "T7" ; Net "PS2_CLK" LOC = "P7" ; FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT T7 PS2_DATA PS2_DATA P7 PS2_CLK PS2_CLK VGA PS2 提供 PC 個人電腦的 VGA 介面, 但只支援 8 種顏色. 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 30 頁, 共 36 頁

31 Net "VGA_VSYNC" LOC = "P1" ; ##A2_IO41 Net "VGA_HSYNC" LOC = "N2" ; ##A2_IO42 Net "VGA_B" Net "VGA_G" Net "VGA_R" LOC = "P2" ; ##A1_IO43 LOC = "R1" ; ##A1_IO44 LOC = "M4" ; ##A1_IO45 FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT P1 VGA_VSYNC VGA_VSYNC VSYNC N2 VGA_HSYNC VGA_HSYNC HSYNC P2 VGA_B VGA_B BLUE R1 VGA_G VGA_G GREEN M4 VGA_R VGA_R RED 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 31 頁, 共 36 頁

32 2-15. LED8X8 EDK-3SAISE 提供 8X8 點矩陣的 LED. NET "LED8X8_A<0>" LOC = "F14" ; NET "LED8X8_A<1>" LOC = "G13" ; NET "LED8X8_A<2>" LOC = "F13" ; NET "LED8X8_A<3>" LOC = "E14" ; NET "LED8X8_A<4>" LOC = "D15" ; NET "LED8X8_A<5>" LOC = "D16" ; NET "LED8X8_A<6>" LOC = "D14" ; NET "LED8X8_A<7>" LOC = "E13" ; NET "LED8X8_N<0>" LOC = "H16" ; NET "LED8X8_N<1>" LOC = "H15" ; NET "LED8X8_N<2>" LOC = "F16" ; NET "LED8X8_N<3>" LOC = "G16" ; NET "LED8X8_N<4>" LOC = "G14" ; NET "LED8X8_N<5>" LOC = "H13" ; NET "LED8X8_N<6>" LOC = "F15" ; NET "LED8X8_N<7>" LOC = "E16" ; 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 32 頁, 共 36 頁

33 FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT F14 LED8X8_A<0> LED8X8_A<0> ANODE<0> G13 LED8X8_A<1> LED8X8_A<1> ANODE<1> F13 LED8X8_A<2> LED8X8_A<2> ANODE<2> E14 LED8X8_A<3> LED8X8_A<3> ANODE<3> D15 KED8X8_A<4> KED8X8_A<4> ANODE<4> D16 LED8X8_A<5> LED8X8_A<5> ANODE<5> D14 LED8X8_A<6> LED8X8_A<6> ANODE<6> E13 KED8X8_A<7> KED8X8_A<7> ANODE<7> H16 LED8X8_N<0> LED8X8_N<0> H15 LED8X8_N<1> LED8X8_N<1> F16 LED8X8_N<2> LED8X8_N<2> G16 LED8X8_N<3> LED8X8_N<3> G14 KED8X8_N<4> KED8X8_N<4> H13 LED8X8_N<5> LED8X8_N<5> F15 LED8X8_N<6> LED8X8_N<6> E16 KED8X8_N<7> KED8X8_N<7> 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 33 頁, 共 36 頁

34 2-16.BUZZER BUZZER 提供聲音輸出. Net "BUZZER" LOC = "T2" ; FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT T2 BUZZER BUZZER 1 BUZZER ON 0 BUZZER OFF 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 34 頁, 共 36 頁

35 2-17. LED_D5 LED_D5 提供單一位元的 LED 顯示 Net "LED_D5" LOC = "R11" ; FPGA PIN SYMBOL LABEL NAME LOGIC COMMENT R11 LED_D5 LED_D5 1 :LED_D5 ON 0 :LED_D5 OFF 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 35 頁, 共 36 頁

36 3/2/2009 版權所有, 侵權必究 All rights reserved 第 36 頁, 共 36 頁

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