ASK2CB原理图硬件设计讲解说明

原理图硬件设计讲解说明
在ASK2CB学习板中，FPGA的VCCINT脚全部接到1.2V，这个1.2V是FPGA核心电压，
FPGA另一组电压是VCCIO，这个是FPGA的IO电压，我们统一接到了3.3V，表示此学习板仅使用3.3V的外设。

外接电源部分
外接电源部分电路原理图如上：
其中：
CON4是外接电源插座，用来接外接5V电源适配器供电的。

PW1是一个带自锁的按键开关，能够控制是否给开发板供电。

F1是一个贴片的自恢复保险丝，防止电路板短路后过流。

T1是一个TVS(瞬态抑制二极管)，防止电路板过压
C6是一大容量的220Uf/16V贴片电解电容，主要是5V输入电源的滤波
供电部分
FPGA I/O供电部分采用两颗1085-3.3V LDO芯片，最高能提供3.3V 6安的电流，C7和C8是两个0805封装X7R规格的三星产10uF片式多层陶瓷电容器(MLCC)，C9是0805封装的0.1uF电容，可以看到C7,C8明显比C9要厚些。

后面的R49电阻仅仅是一个假负载，用来调试电源时使用，通常不需要焊接。

FPGA核心供电部分采用两颗1085-ADJ LDO芯片，能提供1.2V 6安的电流，C10和C11是两个0805封装X7R规格的三星产10uF片式多层陶瓷电容器(MLCC)，C12是0805封装的0.1uF电容，可以看到C10,C11明显比C12要厚些，
可以看到上图中，不管3.3V还是1.2V都用了两颗1085来供电，有人可能会问为什么要用到两颗？
因为在FPGA板中,用两颗主要考虑到散热问题，这是由LDO的特性造成的，LDO将压差x电流换算出来的功耗全部转化为热量散发，两颗芯片能够均摊功耗和发热。

此为电源指示灯，当5V通电时，LED4会亮，现在默认采用的是蓝色的0805贴片LED灯。

LCD字符液晶电路
1602字符液晶电路如上：
其中：
CON7为字符液晶座，采用2.54间距的单排针
R14是一个接地电阻，默认焊接1K欧，对本公司出售的液晶屏对比度刚好合适。

如果您要接自已手上已有的另它型号的1602液晶屏，可以先把CON7的第三脚接地进行测试，
能看到显示后，再换180欧或1K电阻来调整合适的对比度
CON5是一个跳线，可以用跳线帽来决定1602字符液晶电压是多少，目前市前上有两种供电电压的1602，一种是3.3V,一种是5V，本学习板通过这个跳线来改供液晶屏供电电压，以支持这两种屏。

特别提示：因为FPGA的I/O输出为3.3V的LVTTL信号，并不能100%带动市面上所有5V电源接口的1602字符液晶屏，有些特殊IC的5V 1602将无法显示。

强烈推荐使用3.3V的1602字符液晶屏在ASK2CB学习板上
PS2键盘电路
PS2键盘电路图如上：
其中：
CON2是PS2键盘座子和PS2鼠标座子两用，你可以看到在PS2标准中第二脚是ＮＣ，第６脚是ＮＣ，在ASK2CB中，第二脚被当成鼠标的数据线，第六脚被当成鼠标的时钟线，当需要同时使用键盘和鼠标时需要使用ＰＳ２一分二转接线，转接线如下图所示：
关于供电部分需要详细说明：早期PS2键盘是5V供电的（当然早期的PC机主板，它们的PS2座子供电也是5V的），当前比较新的PS2键盘是3.3V供电的，在ASK2CB学习板上，PS2供电直接引入5V，主要是想支持早期的5V供电键盘，新式的键盘虽然是3.3V 供电的，但是它们为了能在早期5V供电的老主板上用，都能支持5V的供电耐压,我们为了支持全部的键盘，直接使PS2采用5V供电，但在PS2的时钟线和数据线上，仅采用了3.3V 上拉方式。

这样什么键盘都能在ASK2CB上使用，不必担心供电兼容问题。

串口电路
串口电路原理图如上：
其中：
U1是MAX3232，负责将TTL的电平转为232电平，周围的C1,C4,C5,C3均是MAX3232所需要的外围电路，
CON3是一个母头的DB9座子，可通过连接线接到您的电脑。

LED2、LED3是两个贴片LED灯，它们分别在RS232数据接收和数据发送线上，当有数据发送或接收时，他们会闪烁，表示正在发送或接收数据。

当您没有示波器时，可以根据这两个LED灯判断是否有数据经过。

您需要使用一头公一头母的直接线,连接电脑和ASK2CB学习板.
按键电路
按键电路原理图如上：
其中：
S2、S3、S4、S5、S6五个按键为用户自定义的按键，当按键没按下去时，因为有3.3V 上拉，它所连接的IO口会是高电平，当按键按下去时，它同地导通，所连按的IO口变成
低电平。

由此判断按键是否按下。

S3、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６按键是白色按键，Ｓ２按键是蓝色按键，这五个按键都能由用记自定义，由于在ASK2CB学习板中，我们的实验例程通常把S2按键当做软复位键使用，所以键帽用了蓝色的。

LED电路
LED电路原理图如上：
其中：
LED6、LED7、LED8、LED9、LED10、LED11、LED12、LED13八个贴片黄色LED 为用户自定义的LED，它们是电流流出型接法，它所连接的IO口被置为高电平时，电流从FPGA的管脚流出经过LED后到地，这时LED会被点亮。

当它所连接的IO口被置为低电平时，电流不会经LED流进FPGA的IO管脚，所以LED灯不会发光。

蜂鸣器电路
蜂鸣器电路如上：
U2为蜂鸣器当IO11输出不同频率出来时，U2蜂鸣器会发出相应的声音。

I2C电路
I2C电路如上：
U8为I2C接口的24C02，它的SCL脚接到IO13上，SDA脚接到IO12上，这两个脚都已接了上拉电阻。

VGA电路
VGA电路如上：
VGA电路采用了8bit色彩模式，其中红色3位，绿色3位，蓝色2位，最多能输出256种色彩，后面经电阻DA变换成模拟的红绿蓝信号到VGA座子上。

另外还有两个同步信号，HSYNC,VSYNC行同步和场同步信号
SRAM电路
SRAM电路如上：
SRAM所有的地址线，数据线，片选，读使能，写使能信号均接入FPAG的IO口。

当您在设计中仅仅只想使用SRAM时，请记得将SDRAM的片选，FLASH的片选拉高。

SDRAM电路
SDRAM电路如上：
SDRAM所有的地址线，数据线，片选，读使能，写使能信号均接入FPAG的IO口。

当您在设计中仅仅只想使用SDRAM时，请记得将SRAM的片选，FLASH的片选拉高。

FLASH电路
FLASH电路如上，实际焊接的是S29AL064DN90：
FLASH所有的地址线，数据线，片选，读使能，写使能信号均接入FPAG的IO口。

当您在设计中仅仅只想使用SDRAM和FLASH时，请记得将SRAM的片选拉高。

当您在设计中仅仅只想使用SRAM和FLASH时，请记得将SDRAM的片选拉高。

数码管电路
数码管电路如上：
其中：
7SEGA、7SEGB、7SEGC、7SEGD、7SEGE、7SEGF、7SEGG、7SEGDP是数据管的段选，7SEG1、7SEG2、7SEG3、7SEG4、7SEG5、7SEG6、7SEG7、7SEG8是数码管的位选。

重配置按键
如上图，当把S1按键(红色按键)接下后，FPGA会重新从配置芯片中加载程序并运行。

下载端口
原理图如上：
CON8是AS下载端口，CON12是JTAG下载端口
JTAG下载后是将数据写到FPGA中的SRAM中运行，当掉电后，程序丢失。

在使用AS下载时,是将数据写到EPCS4配置芯片中，当掉电后再上电，FPGA会自动从配置芯片中把程序加载到自已内容的SRAM中再运行。

USB Blaster可以接开发板的JTAG口，也可以接开发板的AS口，这两种都能下载，只是用jtag口写入后如果掉电程序就丢了，一般是用来调试时用的，这种模式下载速度快些。

用AS下载写到配置芯片中一般是用来正式演示或定型的版本。

关于电源的特别说明：
上图是PLL电路，在ASK2CB学习板上因有两个PLL，PLL由1.2V供电，标记为ＦＢ开头的器件为磁珠（Ferrite Bead 的简写）
对初学者来说，更具体的硬件设计详解需要配合实验共同讲解，稍候会完成文档并公布
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