PDF《Extend Shield 使用手册》

Extend Shield 使用手册 小脚丫 STEP STEP 2018/12/12 Extend Shield 使用手册

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11 Extend Shield 使用手册 目录 Extend Shield 使用手册.

1 1. 概述

3 2. 硬件

3 2.1 PCIE 接口.4 2.2 Uart

5 2.3 数码管.5 2.4 VGA.6 2.5 按键与开关

7 2.6 引脚分配

8 3. 测试程序.9 3.1 VGA 测试.9 3.2 综合测试.10 4. 版本信息.11 Extend Shield 使用手册

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11 1. 概述 Extend Shield 是一款配合小脚丫 STEP FPGA 核心板使用的扩展模块,板上集成了 VGA 接口、 PMOD 接口、 USB 串口、

4 位数码管等等. Extend Shiled 模块可以支持 STEP-MXO2 和STEP- MAX10 两种核心板,非常适合用于移植处理器内核到 FPGA 的系统的评估设计,可以作为 SoC 系统设计和微机原理的课程实验设备. Extend Shield 模块采用了小脚丫扩展模块统一的 Mini PCIE 子卡设计,尺寸 6cm x 4cm, 52pin 的PCIE 接口.模块使用还需要配合小脚丫 STEP 的PCIE 底板,能很方便搭建平台. 板载资源: ?

1 路Micro USB 接口,用作 USB 串口;

?

1 个系统复位按键;

?

1 个五向按键;

?

1 路VGA 接口,采用

8 路RGB 信号;

?

2 路PMOD 插座;

?

4 位7段数码管;

2. 硬件 图1为Extend Shiled 实物图: 图1Extend Shield 实物图 Extend Shield 使用手册

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11 2.1 PCIE 接口 板卡左侧金手指为 STEP-PCIE 接口,用于转接板卡与子卡的连接.板卡正面金手指从 上至下信号依次为 A0-A25,背面则为 B0-B25,管脚信息如下图所示: Extend Shield 使用手册

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11 2.2 Uart 板卡集成 USB 转串口通讯模块 CP2102,电路如下: 图中,J4 为MicroUSB 接口,D+,D-脚分别与 CP2102 对应管脚相连用于将上位机的 USB 数据输入至 CP2102,CP2102 的TXD 管脚与 RXD 管脚分别与芯片相连,用于串口通讯.管 脚分配如下图所示: 信号名 分配管脚(MXO2) 分配管脚(MAX10) Uart_tx E3 M5 Uart_rx F3 R3 2.3 数码管 Extend Shield 上板载

4 位7段共阳极数码管,采用扫描显示方式,硬件电路如下图所 示: Extend Shield 使用手册

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11 其中, CA-CG,DP 为段选信号, 负责每位数码管上的 LED 与小数点的显示, 在Verilog 编程中, 为了便于操作,常用于将其编为寄存器组,AN1-AN4 为位选信号,控制

4 位数码管的亮灭. 管脚分配如下图所示: 信号名 分配管脚(MXO2) 分配管脚(MAX10) CA J3 R5 CB H3 P4 CC N6 R9 CD L3 P7 CE N5 P8 CF K2 P6 CG P7 R11 DP P6 P9 AN1 N7 P12 AN2 G3 L6 AN3 K3 R7 AN4 J2 L7 2.4 VGA 板载 VGA 接口,可实现

256 色视频输出,接口采用 D-SUB 15pins 封装,电路图如下 其中,VGA_R0-VGAB1 为RGB 三色输入,共8个信号,故可输入

256 种颜色,HSYNC 信 号为行扫描信号, VSYNC 信号为场扫描信号, 行扫描与场扫描按照对应的时序与一定的扫描 频率就可实现图像的显示.具体管脚分配如下: 信号名 分配管脚(MXO2) 分配管脚(MAX10) VGA_R0 E12 B4 VGA_R1 F12 A5 VGA_R2 G12 A7 VGA_G0 F13 B6 Extend Shield 使用手册

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11 VGA_G1 G13 D7 VGA_G2 F14 E7 VGA_B0 H12 C8 VGA_B1 G14 B7 HSYNC J14 D10 VSYNC J13 B8 2.5 按键与开关 ・

5 向开关 Extend Shield 提供了一个

5 向按键. ・

1 路复位按键 该按键可用于复位,硬件电路如下: 管脚分配如下表所示: 信号名 分配管脚(MXO2) 分配管脚(MAX10) KEY_LEFT K12 A9 KEY_RIGHT P8 R14 KEY_CENTER K14 A11 KEY_UP A23 J12 KEY_DOWM K13 A13 KEY_RESET N8 P15 Extend Shield 使用手册

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11 2.6 引脚分配 Extend Shield 使用手册

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11 3. 测试程序 3.1 VGA 测试 我们提供了两个 VGA 测试 demo, 一个是彩条测试, 提供了 MAX10 和MXO2 两个版本, 用户在使用时根据自己使用的小脚丫核心板选择. 工程文件: VGA_Color_Test_MAX10, 如果使用的是 MAX1008SAM153C8G, 可以直接烧录到 FPGA 中. VGA_Color_Test_MXO2, 如果使用的是 LCMXO2-4000HC-4MG132C, 可以直接烧录到 FPGA 中. 在屏幕上显示不同颜色的彩条. 另一个是屏保程序的演示. Extend Shield 使用手册