» สาย ByteBlaster

สาย ByteBlaster เป็นสายที่ใช้สำหรับดาวน์โหลดข้อมูลทางลอจิกเพื่อที่จะโปรแกรมลงชิพ FPGA ซึ่งจะทำการดาวน์โหลดข้อมูลโดยโปรแกรม MAX+plus II ผ่านทางพอร์ตพรินเตอร์ (Printer Port) ในการใช้สาย ByteBlaster ดาวน์โหลดข้อมูลลงชิพ FPGA นั้น เราสามารถที่จะดาวน์โหลดข้อมูลทางลอจิกลงไปยังตัวชิพ FPGA ที่ต่ออยู่บนแผ่น PCB ได้โดยตรง โดยที่ไม่ต้องถอดตัวชิพ FPGA ออกมาโปรแกรมต่างหาก คุณลักษณะของสาย ByteBlaster จะเป็นดังนี้

• สามารถโปรแกรมข้อมูลทางลอจิกลงชิพ FPGA ได้ทั้งแบบ EEPROM BASE FPGA (ในตระกูล MAX9000, MAX9000A, MAX7000S และ MAX7000A) และแบบ SRAM BASE FPGA (ในตระกูล FLEX10K , FLEX8000 และ FLEX6000)
• ใช้ดาวน์โหลดข้อมูลทางลอจิกลงชิพ FPGA โดยโปรแกรม MAX+plus II
• เชื่อมต่อกับพอร์ตพรินเตอร์ (Printer Port)
  

ในการเชื่อมต่อสาย ByteBlaster เข้ากับพอร์ตพรินเตอร์แสดงดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 การต่อสาย ByteBlaster เข้ากับคอมพิวเตอร์ผ่านทางพอร์ตพรินเตอร์

ในการดาวน์โหลดข้อมูลลงชิพ FPGA จะมีอยู่ 2 โหมดคือ

1. Passive Serial Mode (PS Mode) สำหรับโปรแกรมลงชิพ FPGA ในตระกูล FLEX10K , FLEX8000 และ FLEX6000
2. Industry-standard Joint Test Action Group Mode (JTAG Mode) เป็นโหมดที่สามารถโปรแกรมข้อมูลลงชิพ FPGA ตระกูล FLEX10K , MAX9000 , MAX7000S และMAX7000A
   

หมายเหตุ : ชิพ FPGA บางตระกูลสามารถโปรแกรมได้ทั้งโหมด PS Mode และ JTAG Mode เช่น FLEX10K

ส่วนประกอบของ ByteBlaster
ByteBlaster จะประกอบด้วย สายแพร์แบบ 10 เส้นที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อคอนเน็กเตอร์แบบ DB 25 ตัวผู้เข้ากับคอนเน็กเตอร์ 10 ขาตัวเมีย ดังรูปที่ 2

รูปที่ 2 ByteBlaster

ในการใช้งาน ByteBlaster ในโหมดต่างๆจะมีชื่อเรียกตำแหน่งขาของคอนเน็กเตอร์ 10 ขาตัวเมียที่แตกต่างกันดังตารางที่ 1 และวงจรภายในของ Blaster แสดงดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 วงจร ByteBlaster

รูปที่ 4 ระยะห่างระหว่างขาคอนเน็กเตอร์ตัวเมีย 10 ขา

ตารางที่ 1 ตำแหน่งขาของ ByteBlaster

Passive Serial Mode (PS Mode)
ในส่วนนี้จะกล่าวถึงการต่อวงจรของชิพ FPGA สำหรับการโปรแกรมลงชิพ ในโหมด Passive Serial ซึ่งในโหมดนี้สามารถโปรแกรมลงชิพ FPGA ในตระกูล FLEX10K ,FLEX8000 หรือ FLEX6000 ในส่วนของการโปรแกรมลงชิพ FPGA นั้นสามารถที่จะโปรแกรมลงในบอร์ดวงจรหรือ PCB ที่มีชิพ FPGA ต่ออยู่ตัวเดียว (Single Device) หรือหลายตัว (Multi Device) ก็ได้ สำหรับไฟล์ข้อมูลที่จะโปรแกรมลงชิพ FPGA ในตระกูล FLEX ซึ่งเป็นชิพ FPGA ที่มีโครงสร้างภายในเป็นแบบ SRAM BASE FPGA นั้นจะต้องเป็นไฟล์ที่มีนามสกุลเป็น .sof (SRAM Object File)
ในการต่อวงจรสำหรับการโปรแกรมลงบอร์ดหรือ PCB ที่ประกอบด้วยชิพ FPGA ตัวเดียว ( Single Device) สามารถต่อวงจรได้ตามรูปที่ 5a, รูปที่ 5b และ รูปที่ 5c

รูปที่ 5a Single FLEX10K Device Configuration in PS Mode

รูปที่ 5b Single FLEX8000 Device Configuration in PS Mode

รูปที่ 5c Single FLEX6000 Device Configuration in PS Mode

ในการโปรแกรมข้อมูลลงบอร์ดหรือ PCB ที่ภายในบอร์ดประกอบด้วย FPGA หลายๆตัว จะต้องต่อวงจรของชิพ FPGA เป็นแบบ Multi Device ดังรูปที่ 6 ,รูปที่ 7 และรูปที่ 8

รูปที่ 6 FLEX10K Multi Device Configuration in PS Mode

รูปที่ 7 FLEX8000 Multi Device Configuration in PS Mode

รูปที่ 8 FLEX6000 Multi Device Configuration in PS Mode

Industry-standard Joint Test Action Group Mode (JTAG Mode)
ในส่วนนี้จะเป็นการกล่าวถึงการต่อวงจรของชิพ FPGA สำหรับการดาวน์โหลดข้อมูลลงชิพในโหมดของ JTAG Mode ซึ่งในโหมดนี้สามารถใช้งานได้กับชิพ FPGA ตระกูล FLEX10K , MAX9000 , MAX7000S และ MAX7000A เราจะเห็นว่าในโหมด JTAG นี้เราสามารถโปรแกรม FPGA ได้ทั้งแบบ FLEX และ MAX ส่วนของไฟล์ที่จะโปรแกรมลง MAX ซึ่งเป็น FPGA ที่มีโครงสร้างภายในเป็นแบบ EEPROM BASE FPGA จะมีนามสกุลเป็น .pof (Program Object File) ในการต่อวงจรสำหรับการโปรแกรมลงบอร์ดหรือ PCB ที่ประกอบด้วยชิพ FPGA ตัวเดียว ( Single Device) สามารถต่อวงจรได้ตามรูปที่ 9 และ รูปที่ 10

รูปที่ 9 FLEX10K Single Device Configuration in JTAG Mode

หมายเหตุ
1.สำหรับชิพ FPGA ในตระกูล FLEX10K ที่มี Package แบบ TQFP 144 ขา จะไม่มีขา TRST
2.สำหรับขา nCONFIG, MSEL0 และ MSEL1 จะเป็นขาสำหรับใช้งานในโหมด JTAG Mode เท่านั้นซึ่งผู้ใช้จะต้องต่อขา nCONFIG เข้ากับ VCC และ MSEL0 กับ MSEL1 ต่อลงกราวด์

รูปที่ 10 MAX9000, MAX7000S, MAX7000A Single Device Programming in JTAG Mode

และในการโปรแกรมข้อมูลลงบอร์ดหรือ PCB ที่ภายในบอร์ดประกอบด้วย FPGA หลายตัว จะต้องต่อวงจรของชิพ FPGA เป็นแบบ Multi Device ดังรูปที่ 11

รูปที่ 11 Multi Device Programming or Configuration in JTAG Mode

หากอุปกรณ์ที่จะโปรแกรมเป็นชิพ FPGA เป็นแบบ FLEX ให้ดูหมายเหตุของรูปที่ 9 ประกอบการต่อวงจรด้วย