topハードウエァの部屋
 CPLD事始め

ダウンロードケーブル

ダウンロードケーブル

ダウンロードケーブル

ダウンロードケーブル ケース

ダウンロードケーブル 内部

ダウンロードケーブル 内部

ナイトライダー? 書込みテスト
 はじめに
 ボール盤が欲しいという訳で、新年早々(2005年)、ボール盤を大枚5000円也で購入し、オシロスコープが欲しいという訳で、PIC16F88を使ったPICオシロを製作しました。しかし年寄りの物欲は衰えず、アサマシク今度は路地穴(logic analyzer)を製作しようと思います。回路は約10年前に仕事で、製作したモノを参考にすればよいことはわかっているし、後は根気だけ・・・しかし、年寄りのこと老眼が進んでハンダ付けが悩ましい。何かハードウェアを簡単に作成する方法はないものかと考えて、ザイリンクスのCPLDを使うことにしました。ザイリンクスにした理由は特にない!? という訳で、まず始めにダウンロードケーブルを作成します。

 CPLDに関しては多くの資料となるページがWeb上に公開されていますから、自分で調べてください。オジサンが参考にしたのは
  趣味の電子回路工作  電子工作の実験室  なひたふ新聞  などです。

 本では、堀桂太郎著 図解VHDL実習 北森出版株式会社 (2600円+消費税 オジサンの財布の中身を基準にすると、高い!)

このページのTOPへ

 製作
ダウンロードケーブル 回路図
ダウンロードケーブル パターン

 ダウンロードケーブルの回路のオリジナルはザイリンクスが公開しています。 その他Web上でたくさん公開されていますので、例の如く自分で調べてください。オジサンの工夫したところは、電源の供給先を切替できるようにスイッチを設けたところです。左の写真に示すように、スイッチを書込み器側にすればケース上部の9V(もちろん直流ですヨ)から、ダウンロードケーブル内とCPLDに5Vが供給され、ターゲット側にするとCPLDの実装されている基板から供給されます。この時は当然ですが、CPLDの実装されている基板に5Vが供給されている必要がありますヨ。使用上注意することは、CPLDの実装されている基板に5Vが供給されている場合は、絶対にスイッチを書込み器側にはしないこと。5V同士がぶつかって、よからぬことが起きないとも限りませんから。
 それから、パソコンに接続しないで電源をONした場合、74125の入力が開放状態ですから、コリャマズイ。というわけで、74125の入力側(回路図のTMS、CLK、DIN、CTRL、PROG)を抵抗でVccに接続してあります。あらためてザイリンクスのオリジナル回路をみると、出力側に100pFとは言えコンデンサが接続されているのは??? オジサンにとって、出力にコンデンサを接続した経験は一度しかない。仕事でインテルの1chipマイコンを使って、ある機械の制御器を設計した時、出力ポートからノイズが侵入し出力FFが反転して、どうしようもなかった時だけだ。このとき、OEM先の技術屋さんともども、“こんな経験はいまだかってない。やむをえないでしょう。”と言って、出力側に雑防コンデンサをつけたことがある。ノイズ防止?それとも波形を故意に鈍らせる?仮にノイズ防止だとすれば、むしろCPLDの端子近くに付けるべきだし、波形を故意に鈍らせる必要性も感じられないし・・・オジサンは後述する理由でコンデンサをつけていませんが、どうなんでしょうか?付けるべきか、付けなくてもイイのか?ハムレット的悩みだ!?コンデンサをつけないでも、正しくダウンロードできているので、オジサンは付けないで良しとしましたが・・・・・
 74125と書きましたが、ザイリンクスのオリジナル回路では74HC125になっています。しかしオジサンはHCタイプの持ち合わせがなかったので74LS125を使用しました。そして100pFも付けたのですがうまくダウンロードできず、ないアタマをひねっって考えた末に、コンデンサをニッパーで切り外したのです、出力側にコンデンサ?コリャヘンだ?と。ウマクいきました。そんなわけでオジサンは、コンデンサを付けていません。HCタイプなら大丈夫なんでしょうかネェ?
 電源とDATA表示のLEDのケースは、オジサン得意の腐りかけを使い、中のLEDを超高輝度LEDに交換しました。ケースはタカチのSWシリーズかな?一番小さなケースでしょう、キット。導通チェッカーと同じケースです。JTAGのコネクタは、パソコン用のLEDケーブルを流用しました。田舎ではコネクタなんて売っている所がない。CPLDのソケットは、共立電子のXC9572評価基板(キット)/SK9572-44なるものを購入しました。これは秋月からCPLDのソケットを100円以下で購入した方が良かった。この程度なら作った方がイイ。高い買い物でしたザンネン!
 出来上がったダウンロードケーブルが正しく動作するか、確認してみました。LEDを8ケ並べてナイトライダー風に点滅させ、例の如くビデオにしてみました。
 回路図とVHDLソースファイルは下記リンクから。フィッティングレポートはありませんが、ピンはソースファイルの中で指定しています。
ナイトライダー風 回路図
ナイトライダー風 VHDLソースファイル

ところ(ジョージではない)で、PICライターにも書きましたが、CPLDをソケットから外す場合や、ケーブルの抜き差しは電源を切ってからにしましょうネ。 どこかの掲示板にPICの入出力端子の耐圧は8Vだから、電圧が印加されていても大丈夫なんて書いてありましたが、ICの耐圧に対する理解が完全に間違っています。入出力端子の耐圧は、Vdd+0.5Vという書き方がされています。Vddの耐圧が8Vでも、入出力端子の耐圧を示すVdd+0.5VのVddは変数ですから、Vddに電圧を印加していない(Vdd=0Vの)場合は、入出力端子の耐圧は0.5Vしかありません。ですから、電圧を印加したままICを抜き差ししたり、ケーブルの抜き差しすることはICにダメージを与えたり、最悪破壊にいたることもありますから絶対にしないようにしましょう。 このページ(CPLD事始めその7 Xilinx用書き込みケーブルを作る)に“できる限り、ケーブルの抜き差しは、電源を切ってからにしましょう。たぶん大丈夫でしょうが、壊れても責任はとれませんから。”と書いてあるのが正解ですヨ。

このページのTOPへ

 WebPACK

 ダウンロードケーブルを作っただけでは、何の役にも立ちません。(当たり前か?)
ザイリンクスからWebPackをダウンロードしましょう。 シミュレータも同時にダウンロードしておきましょう。ダウンロードの方法やWebPackの使用方法ははじめに書いたリンクなどを参考に。ダウンロードには、ザイリンクスへのユーザー登録が必要です。さらに、シミュレータではインストール後にライセンスが必要で、パソコンのハードウェアの個人情報に近いものが・・・流出してしまった・・・・フリーならこんなことやめて欲しい!!
 Windows2000やXPではすでにバージョンが7.1になっていますが、オジサンはビンボウなのでいまだにWindowsMEを使っています。ですからダウンロードしたWebPackのバージョンは4.2。(ISEクラシック・・・WindowsMEは古典?) バージョン4.2をWindows2000のパソコンにインストールしたら、俗に言うところのブルースクリーンになってしまった。アアァァァ・・・
で、調べました。ありましたよここ (04/08/09 XILINX WebPACK-ISE TIPs 開発中に疑問に思った事の解決方法)
“windrvr.sys”というドライバーを version 5.05b にアップデートする必要があります。Windows2000でバージョン4.2を使う場合は、WebPackを起動する前に、下リンクからダウンロードした“windrvr.sys”に入れ替えてください。ブルースクリーンになってしまってからだと、大変ですから。まずはセーフモードでWindows2000を立ち上げてなんてことをしないといけないので。Windows2000でバージョン4.2は使わないのがベストなんでしょうけど。

 ※Windows 2000 SP3 で起動時ハングアップの場合の対策  WebPACK-ISE 4.2i Install - Windows 2000 Service Pack 3

このページのTOPへ

 観想(?)(精神を集中し深く観察すること。)
 エッ、そんなことしたことないはず。 いつもイイカゲン、なにしろ信条はテキトーーッ。

 ハードウェアがソフトウェアで作れるなんて、すばらしい!!!ライセンスが・・・ということがあってもフリーでこれだけのことが出来るなんて、以前仕事でハードやソフトをやっていた頃には想像もしなかった。老眼に耐え、体の節々が痛いのにも耐え、家族の冷ややかな目にも耐え、オジサンはガンバルのだ!!!!

topハードウエァの部屋このページのTOPへ