【基于MAX 10 FPGA的开发套件DECA】(1)初识硬件

sagitattoo

        有幸获得DECA开发套件的试用资格，感谢爱板网。


      
       板子体积不大，但是拥有丰富的外设接口，首先映入眼帘的就是那颗核心MAX10，型号为10M50。相比于传统FPGA，MAX10系列最大的一个特点就是开创新的将非易失性储存融合到了FPGA中，MAX10不用外接FLASH，节省了PCB空间。
        从下图MAX10的产品线来看，10M50是MAX10的顶级配置。从LE及乘法器的数量来看，MAX10定位于低成本的设计方案。MAX10内部集成ADC、支持DDR3外部存储接口，支持NiOS II以及支持不同电平标准的GPIO等特性不仅缩短了项目开发周期，同时也降低了开发成本。


       作为一个复杂系统，DECA开发板存在着不同的电源需求。从下图的电源树中可以看出板上共有7种不同的电源。其中2.8V和2.5V用于对电源纹波比较敏感的模拟单元，因此采用线性LDO稳压。其余电源采用转换效率较高的开关电源。
         整个系统最大有10W的功耗，实际应用中最好给MAX10配个散热片。

         另外值得借鉴的是双电源自动切换输入的设计（参考下图）。根据原理图，开发板的供电可以来自DC Jack接口（DC_5V）或USB接口（VCC5_USB）。当两者同时有效时，由DC_5V供电。如果此时关掉DC_5V，则VCC5_USB继续供电，保持了系统的稳定。这个设计可以用于将电池作为备电的设计中。

       上面提到一个复杂系统需要一套复杂的电源方案满足不同需求，同理在这个复杂的系统中，对于时钟频率的需求也是各种各样的。DECA开发板采用时钟分配芯片管理板上的时钟需求。时钟分配芯片的型号为Si5350C-B03812-GM，8个时钟输出的频率在芯片出厂时就已经定义好，无需后续配置，节省了PCB布线资源。

       其他外设硬件暂时只提一下，具体后面结合软件编程再进行介绍：

•                    机械按键
  
•                    触摸按键
  
•                    拨码开关
  
•                    LED
  
•                     电源监测芯片
  
•                    音频设备
  
•                    DDR3存储器
  
•                    QSPI FLASH
  
•                    以太网
  
•                    HDMI
  
•                    USB 2.0
  
•                    MIPI相机
  
•                    环境传感器及加速度传感器
  
•                    SD卡
  

        最后给板子上电，看看测试程序的效果。由于DECA支持双FLASH配置，因此内部有两个测试程序，通过“SW2”进行选择。
        将SW2拨到“0”，连接电源，LED表现为呼吸灯的效果，下图左边的4个蓝色LED正在“吸气”，右边的4个蓝色LED正在“呼气”，所以亮的程度有所不同。


        将SW2拨到“1”，连接电源，LED的亮灭反应了当前板子的水平角度。下图第一张中最右端LED亮起，第二张中最左端LED亮起。


        总结，初步熟悉了DECA的硬件组成。