《FPGA全程进阶---实战演练》第二章之焊接板子及调试注意事项

1.若是读者第一次做板子,强烈建议画完PCB板后将PCB图打印出来,然后对照你买的芯片将芯片放置对

应的位置,然后查看所有的封装格式适不适合,否则等你做出板子来后再试,为时晚矣。笔者虽然知道要这么

做,但是笔者第一次发给工厂做回来的PCB发现有一个芯片封装画大了,而且那个芯片还是贴片封装的,这让

笔者心痛不已,300多大洋就这么要毁于一旦了。

2.在参考别人的电路时一定要注意,你想用的芯片型号的电路适不适合你参考的电路图,若是完全一致,那么可以直接照抄照搬,若是不一样,这时候要非常注意电路的设计要基于手册。所以建议在参考别人的原理图之前,先把用到的芯片的各种型号找到,然后将参考电路图和数据手册进行对比修改。因为每个厂商生产的芯片引脚信息不尽相同。

3.在拿到一个芯片之后,先查找数据手册看其封装格式,然后严格对应着封装格式进行画封装,一般可以比数据手册上面的规格大0.5~1mm即可。

4.拿到PCB厂商做回的板子之后,一般先焊接电源部分,电源部分调试通过之后,再焊接FPGA芯片,JTAG下载部分等等。

5.在PCB设计时,若是有过孔出现,最好过孔里IC远一些,这样焊接时候好焊些,不会误操作导致线误连接。如图2.25所示,过孔离着IC有点近,对于焊功不好的同学,可能会吃亏,所以建议离着远一些。若是在做PCB时已经过孔盖油就不必担心了。此外C1离着U1稍稍有点近,C1作为旁路电容理应离着U1近些,越近滤波效果越好,但是在焊接U1时,需要刮锡,有可能不小心将锡刮到C1上面,造成线路连接的问题。

图2.25 过孔与IC间距

6.焊接时不建议去刮锡,对于FPGA芯片或者SDRAM等类似的芯片,在焊接时先用烙铁将焊锡在引脚上面走一遍,然后再用烙铁沾松香在走一遍,基本上各个引脚上面都会沾有一定量的焊锡,然后将芯片摆好位置,烙铁沿着一个方向走一遍,焊接芯片一侧,再去焊接另一侧,注意利用放大镜观察,不要有短路。

7.关于FPGA cyclone III芯片底部焊盘需要焊接接地,一定要焊接可靠,否则可能会造成JTAG与FPGA通信不成功。FPGA芯片焊接完毕和JTAG外围电路焊接完毕之后,需要用quartus ii中的 JTAG chain debugger。先将JTAG于FPGA连接好,然后给板卡上电,在quartus ii中的tools下面选择JTAG chain debugger,如图2.26所示。先选择 edit,然后在hardware  setup中选择 usb_blaster。选择好之后,在JTAG Chain Integrity中选择 Test JTAG Chain,其他保持不动。得到的结果如图2.27所示,表明已检测到设备,并且通信已成功,可以实现通过JTAG向FPGA下载程序了。

图2.26 JTAG调试界面

图2.27 通信成功界面

时间: 2024-10-12 11:53:07

《FPGA全程进阶---实战演练》第二章之焊接板子及调试注意事项的相关文章

《FPGA全程进阶---实战演练》第二十一章 电源常用类型:LDO和 DCDC

高速电路中的电源设计 高速电路中的电源设计大概分为两种,一种是集总式架构,一种是分布式架构.集总式架构就是由一个电源输入,然后生成多种所需要的电压.如图1所示.这种架构会增加多个DC/DC模块,这样成本不可控,PCB面积也需要增加,但集总式分布架构可以提高整体电源转换效率. 图1 集总分布架构 分布式架构是先由一个模块生成一个中间电压,然后再去转换成其他单板所需要的电压,如图2所示.第一级输出可以要求有较大的噪声和纹波,第二级电源输出所需要的各种电源,这时必须考虑纹波和噪声问题.但分布式也有一个

《FPGA全程进阶---实战演练》第二十一章之 几种常用电平分析及特性

TTL,CMOS以及LVTTL,LVCMOS TTL和CMOS是数字电路中两种常见的逻辑电平,LVTTL和LVCMOS是两者低电平版本.TTL是流控器件,输入电阻小,TTL电平器件速度快,驱动能力大,但功耗大.CMOS是MOS管逻辑,为压控器件,且输入电阻极大,CMOS电平器件速度慢,驱动能力不足TTL,但功耗小.正是由于CMOS器件输入阻抗很大,外界微小的干扰就有可能引起电平的翻转,所以CMOS器件上未使用的输入引脚应做上下拉处理,不能浮空. 由于TTL和CMOS电平在0或1时不一样,所以需要

《FPGA全程进阶----实战演练》第二章之系统搭建

1 系统方案 对于设计一款硬件平台,首先要确定整体框架,确定各个模块所需要的芯片以及电压分配情况.图2.6是笔者曾经设计的硬件平台系统. 图2.6系统框图 对于选定一个系统方案之后,接下来做的要先去查看所选用的芯片的数据手册.那么查看手册一般有几点必须要注意,(1)FPGA的工作电压,确定若FPGA正常工作需要几档电压,好设计电源电路:(2)考虑功耗,这决定着需要多大功率的电源才能驱动芯片正常工作:(3)查看时钟网络的分布,这决定在进行逻辑设计时时钟分配的问题:(4)JTAG下载电路,这一部分是

《FPGA全程进阶---实战演练》第一章之FPGA介绍

1 什么是FPGA FPGA也即是Field Programmable Gate Array的缩写,翻译成中文就是现场可编程门阵列.FPGA是在PAL.GAL.CPLD等可编程器件的基础上发展起来的新型高性能产物,是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点.图1.1是Altera Cyclone V芯片. 图1.1 Altera Cyclone芯片 说到这里,不得不提ASIC,即专用集成电路(Application

《FPGA全程进阶---实战演练》第五章 基于74HC595的LED操作

1基础理论部分 1.1分频 分频,是的,这个概念也很重要.分频是指将一单一频率信号的频率降低为原来的1/N,就叫N分频.实现分频的电路或装置称为“分频器”,如把33MHZ的信号2分频得到16.5MHZ的信号,3分频得到11MHZ的信号,10分频得到3.3MHZ的信号. 分频主要是相对于主晶振来说,用不到那么高的频率,开发板一般根据具体需要会加入晶振,一般若是功耗较高可选用50MHz,其他情况可以相对调整,如24MHz等等.那么分频的典型应用,二分频,四分频,八分频,还有任意分频. 对于分频,我们

《FPGA全程进阶---实战演练》第十二章 二进制码与格雷码PK

大家在写程序的时候,可能会听闻,什么独热码,什么格雷码,什么二进制码等等,本节意在解释这几种编码之间的区别和优势以及用verilog怎么去实现,下面先介绍这几种编码的区别. 1 基础理论部分 1.1 独热码 独热码,在英文文献中称做 one-hot code, 直观来说就是有多少个状态就有多少比特,而且只有一个比特为1,其他全为0的一种码制. 如,有十六个状态的独热码状态编码应该是:0000000000000001,0000000000000010,0000000000000100,000000

《FPGA全程进阶---实战演练》第一章之如何学习FPGA

对于很多初学者,大部分都是急于求成,熟不知越是急于求成,最终越是学无所成,到头来两手空空,要学好FPGA,必须弄懂FPGA本质的一些内容. 1.FPGA内部结构及基本原理 FPGA是可以编程的,必须通过了解FPGA内部结构才能很好地理解为什么FPGA是可以编程的.学习FPGA不能像学习其他CPU芯片一样,看到Verilog或者VHDL就像看到C语言或者其它软件编程语言一样.一条条的读,一条条的分析.要冲破软件编程的思想. 那么FPGA为什么是可以“编程”的呢?首先来了解一下什么叫“程”.启示“程

《FPGA全程进阶---实战演练》第三章之PCB设计之去耦电容

1.关于去耦电容为何需要就近摆放? 大多数资料有提到过,去耦电容就近放置,是从减小回路电感的角度去谈及摆放问题,其实还有一个原则就是去耦半径的问题,如果电容离着芯片位置较远,超过去耦半径,会起不到去耦效果. 考虑去耦半径的最好办法就是考察噪声源和电容补偿电流之间的相位关系.当芯片对电流的需求发生变化时,会在电源平面的一个很小的局部区域内产生电压扰动,电容要补偿这一电流(电压),就必须感知到这一电压扰动.信号在介质中传播需要一定的时间,因此发生局部电压扰动到电容感知到需要有一定的时间延迟,因此必然

《FPGA全程进阶---实战演练》第三章之PCB设计之电感、磁珠和零欧姆电阻

2.电感.磁珠和零欧姆电阻的区别 电感:电感是储能元件,多用于电源滤波回路.LC振荡电路.中低频滤波电路等,其应用频率很少超过50MHz.对电感而言,其感抗值和频率成正比.XL = 2πfL来说明,其中XL是感抗,单位是Ω,例如一个理想的10mH电感,在10KHz时,感抗是628Ω,在100MHz时,增加到6.2MΩ,因此在100MHz时,若让一个信号通过此电感,必将会造成信号品质的下降. 磁珠:磁珠的材料是铁镁或铁镍合金,这些材料具有很高的电阻率和磁导率,在高频率和高阻抗下,电感内线圈之间的电