הרחבת יכולות כרטיס פיתוח של מעבד
NIOS
מנחה : אינה ריבקין
מבצעים :עזר ששי
בן עמרם גד
רקע כללי
ערכת NIOSמכילה כרטיס פיתוח עם רכיב
FPGAמסוג .APEX
נשתמש במעבד NIOSבטכנולוגיית RISC
הנטען לתוך רכיב מתכנת ( )FPGAשל
.ALTERA
רקע כללי - המשך
הכרטיס מאפשר למהנדס החומרה לבנות ברכיב
מתכנת SYSTEMהמורכב ממעבד והתקניים
פריפריאליים בקלות יחסית.
טכנולוגיה זו חוסכת זמן בתכנון ומעניקה
גמישות לשינוים בכרטיס.
מטרת הפרויקט
הרחבת יכולות ה I/Oשל כרטיס הפיתוח ( חיבור
ל מקלדת ומסך ) .
הרצת תוכנית המדגימה את פעולת ההתקנים .
מבנה הכרטיס
תאור מבנה הפרויקט
כרטיס
APEX20K
keyboard Keyboard
controller
NIOS
VGA
controller
screen
MEMORY
תיאור סכמתי של הוספת הכרטיס
איך זה יראה......
VGA Protocol - 5 signals output
The signal is made out of RGB:
Red, Green, Blue lines compose the pixels of the image .
The combination of them result in 8 different colors (include
black & white).
2 Sync signals
H-Sync – uses to indicate a beginning of
new line.
V–Sync – uses to indicate a beginning of
new screen.
H-Sync
This Signal uses to indicate a beginning of
new line.
Frequency rate: 31.5 KHz
During this pulse, the electronic beam is
darken so it will not be visible on screen
while it returns to the next new line
beginning.
V-Sync
This Signal uses to indicate beginning of
new screen (Top & Left).
Frequency rate: 60 Hz
VGA SIGNAL
Resolution: 640x480
Refresh rate: 60 Hz
VGA Connector
VGA Video connector pin out
Pin # Signal Name
1 Red
2 Green
3 Blue
4,9,11,12,15 No Connect
5-8,10 Ground
13 Horizontal Synchronization
14 Vertical Synchronization
Keyboard Protocol
The Data and CLK are open collectors
(pull-up inside the keyboard )
When the keyboard wants to transmit a bit
it set the data and pull-down the clock .
(data is read in the falling edge of the clock
The clock frequency is 10-20kHz
Protocol-Cont
Each byte will be made of –
1 start bit – ‘0’
8 data bits
1 parity bit (odd parity).
1 stop bit - ‘1’
Keyboard connector
We are using 6 bit DIN connector
2 pins for 5V and GND
1 pin for data
1 pin for CLK
2 pins not connected
Red (660 ohm)
Green (660 ohm)
VGA Connector
1
2
Schematics
3
Blue (660 ohm) 4
5
6
7
8
9
10
VGA Connector
11
12
Horizontal Sy nc
13
14
15
Vertical Sy nc
CON15
VCC = +5V PS/2 connector
6
5
4
KEYBOARD
Connector
Clock
1
2
3
Data
General Block Design
AVALON BUS
CPU
MEMORY
RGB
Monitor
Controller
Add Space
Keyboard
Keyboard
Controller
RGB Block Design
RGB Block Design - Cont
KEYBOARD Block Design