알테라 싸이클론4 Cyclone IV 개발모듈

(1) FPGA코어

- Altera社의CycloneIV Family, EP4CE6E FPGA탑재

ㅁ  실시간 처리 및 병렬 처리 시스템 개발 시 사용되는 디지털 제어 로직 개발 모듈

ㅁ  고효율로 설계된 Cyclone IV EP4CE6E 내장

ㅁ  6,272 Logic elements, 270Kbits Embedded memory, Maximum I/O 179, Etc.

ㅁ  특히 Cyclone IV FPGA는 통합 하드 IP블록, 3G I/O, 2개의 전력 공급이 가능

-  FPGA 동작을 위한 3가지 코어 동작 전압 제공

ㅁ  VccINT = 1.2V, VccAUX1 = 2.5V, VccAUX2 = 3.3V

-  Fig 1 및Fig 2는 FPGA 사양 및 핀다이어그램을 보여주고 있다.

Fig 1. Resources for the Cycolne IV E Device Family

    Fig 2. TQG 144 패키지핀아웃다이어그램

-  80개의 I/O(입출력)핀 확장성

ㅁ  프로그래밍 가능한 입출력 포트 및 전원 핀을 2개의 핀헤더 커넥터로 설계

ㅁ  만능기판에 장착 가능하도록 핀배열을 설계하여 엔지니어링 샘플 테스트 보드로 활용 가능

-  입출력 전압레벨 3.3V, Sink & Source 전류 20~15mA

(2) 통신

-  USB to UART Bridge 컨트롤러 회로 설계

ㅁ  PC와 개발 모듈간의 송수신 가능한 UART  to USB Bridge IC CP2102 내장

ㅁ  USB 2.0 통신 최대 속도(Up to Baud rate) 1MBps 지원

-  안정적인 USB 전원 동작

ㅁ  전원 스위칭 회로가 내장되어 USB전원 사용 시 외부전원을 차단해 안정적인 구동이 가능

ㅁ  PTC Fuse가USB 전원회로에 내장되어 500mA 이상의 과전류가 흐를 시 자동으로 전류 차단

(3) 클럭 스피드

-  50Mhz 오실레이터 내장

-  순차회로 구현 시 필요한 입력소스 인메인 클럭으로 활용 가능

(4) 전원

-  DC 5V 입력 가능한 2P 몰렉스 커넥터 내장

-  전원 회로에 역전압 입력 방지를 위한 다이오드 내장

-  USB 전원 회로 설계

ㅁ  Fig 3 (a)처럼 PTC Fuse를 내장하여 500mA 이상의 과전류가 흐를 시 자동으로 전류를 차단

ㅁ Fig 3 (b)처럼 USB  전원 입력 시 외부 전원 입력회로에 설계된 스위칭 소자에 의해 외부 전원을 차단해 USB 전원 선택

                                                  (a)                                                                                      (b)

                                                   Fig 3. USB 전원회로및외부전원스위칭회로

(5) 메모리

-  프로그래밍가능한16MBit Configuration PROM(EPCS16) 내장

ㅁ  Serial Flash Memory for Code Storage 16MBit (16,777,216)

ㅁ  More than 100,000 Erase/Program Cycles per Sector

(6) Conifiguration and Debug

-  10P 박스 커넥터를 통해 프로그램 다운로드 및JTAG 디버그 가능

ㅁ  TMS, TDI, TDO, TCK, GND, 3.3V

-  Tool & Application

     ㅁ  Altera USB Blaster 프로그램 다운로더 / 디버거 및 Altera Quartus II 15.0 SW 활용

제품 Dimension 

Fig 5. 개발모듈 치수 

-  알테라 FPGA 싸이클론4 개발모듈 1개

Fig 6. 2P 전원 케이블이 연결된 모습

Fig 7. Altera USB Blaster 프로그램 다운로더/ 디버거가 연결된 모습 

각부 명칭

- Fig 4 에서는 개발모듈에 주요 하드웨어를 블록으로 보여주고 있다.

Fig 4. 개발모듈각부명칭블록