Altera Сyclone

Корпорация Altera, основанная в 1983 году со штаб-квартирой в Сан-Хосе, штат Калифорния, является всемирно признанным производителем, ведущим бизнес в 19 странах и насчитывающим более 2 600 сотрудников. Бренд специализируется на разработке и производстве программируемых логических устройств высокой плотности, например, Altera Cyclone 4, и соответствующих средств разработки с высокой производительностью. Они стремятся отстаивать программируемые логические решения для микросхем, которые используются для того, чтобы помочь системным и полупроводниковым компаниям внедрять инновации, развивать преимущества продукции и побеждать в рыночной конкуренции.

С момента своего основания компания Altera является пионером в области программируемых решений, включая:

• FPGA; 
• CPLD; 
• Структурированные ASIC;
• Программные инструменты для поддержки клиентов.

Компания установила прочные партнерские отношения с ведущими поставщиками технологий, такими как TSMC, и расширила свою дистрибьюторскую сеть по всему миру, чтобы обеспечить высококачественную продукцию и надежные услуги для своих клиентов. Altera стремится предоставлять высококачественные пользовательские логические решения, используемые на рынке электроники.

Свойства плат Altera Cyclone

Устройства Altera Cyclone 2 содержат двумерную архитектуру на основе строк и столбцов для реализации пользовательской логики. Межсоединения столбцов и строк с различной скоростью обеспечивают сигнальные соединения между LAB и встроенными блоками памяти.

Логический массив состоит из LAB, в каждом LAB находится 10 LE. LE — это небольшая логическая единица, обеспечивающая эффективную реализацию пользовательских логических функций. LAB сгруппированы в ряды и столбцы по всему устройству. Устройства Cyclone имеют от 2 910 до 20 060 логических единиц. Другие их составляющие — блоки ОЗУ M4K — это настоящие двухпортовые блоки памяти с 4К бит памяти. Панель управления состоит из двух частей: графического интерфейса пользователя на хосте и схемы, заданной на плате разработки в виде кода Verilog, который позволяет знающему пользователю осуществлять ее настройку, в соответствии с конкретной задачей

Используя графический интерфейс панели управления на главном компьютере, пользователь может выдавать команды для управления схемами на плате разработки через USB-Blaster. Дизайн загруженный в устройство Altera Cyclone ii на плате разработки реализует контроллер, который обрабатывает команды.

Пользователь может выполнять следующие действия с помощью панели управления:

1. Изменить значения, отображаемые на 7-сегментных дисплеях;
2.  Зажигать светодиоды;
3.  Обмен данными с клавиатурой PS/2;
4.  Считывание/запись из/в SDRAM, SRAM и флэш-память.

Клавиатура PS/2 в окне панели управления показывает рабочее соединение между ПЛИС и соответствующим портом, а также программное обеспечение, обрабатывающее команды интерфейса ввода.

Особенности программирования платы

В стартовую плату разработки Altera Cyclone V FPGA входит интегрирована схема программирования, обычно присутствующая в кабеле программирования USB-Blaster, а также последовательная микросхема EEPROM, которая хранит конфигурационные для ПЛИС Cyclone. Эти конфигурационные данные автоматически загружаются из микросхемы EEPROM каждый раз, когда на плату подается питание.

Используя программное обеспечение Quartus II, можно перепрограммировать ПЛИС в любое время, а также изменить энергонезависимые данные, хранящиеся в микросхеме EEPROM. В следующих разделах описаны два способа программирования ПЛИС, программирование через JTAG и активное последовательное программирование. При способе программирования JTAG, названном в честь стандартов IEEE Joint Test, поток битов конфигурации загружается непосредственно в Cyclone II FPGA через схему USB-Blaster. ПЛИС сохраняет эту конфигурацию до тех пор, пока на плату подается питание; ПЛИС теряет конфигурацию при отключении питания.

При использовании метода активного последовательного программирования поток битов конфигурации загружается в микросхему последовательного EEPROM Altera EPCS4. EEPROM обеспечивает энергонезависимое хранение потока битов, сохраняя информацию даже при выключении питания платы Cyclone II FPGA Starter. При включении питания платы данные конфигурации в устройстве EPCS4 автоматически загружаются в ПЛИС Cyclone II.