Первое включение

Плата собрана? Хорошо! Ещё раз проверяем на наличие непропаек/залипонов…

Теперь можно подать напряжение питания на плату. Плата можеть питаться через USB порт от компьютера или от внешнего источника питания напряжением 7-9В. При первом включении я бы рекомендовал использовать внешний блок питания чтобы поберечь USB порт компьютера от перегрузки в случае неисправности платы.

После подачи питания на плату можно проверить наличие напряжений 1.2В, 3.3В и 5В на выходах соответствующих регуляторов. Если всё в порядке, то можно двигаться дальше…

Для начала немного теории о том, как всё устроено.

Плата состоит из двух основных частей: системного контроллера (PIC24F) и FPGA (XC6SLX9). В FPGA загружается вся “логика”, а системный контроллер управляет процессами конфигурации FPGA и коммуникации платы с ПК через USB. Чтобы “оживить” платформу нужно выполнить несколько шагов:

  1. Прошить в системный контроллер программу-загрузчик (bootloader)
  2. Обновить основную программу системного контроллера (firmware)
  3. Прошить в DataFlash (SPI Flash на плате) сервисную прошивку
  4. Подготовить SD-карточку, записав на неё конфигурации интересующих платформ

Прошивка программы-загрузчика (bootloader) в микроконтроллер

В плате предусмотрена возможность обновления прошивок микроконтроллера через USB без использования внешнего программатора, но для прошивки самого бутлоадера программатор всётаки понадобится. Для этой цели я пользуюсь программаторами от Microchip: Pickit2 и Pickit3. Тут всё просто! Нужно просто скачать архив с прошивками bootloader’ов и прошить в микроконтроллер соответствующую установленному на вашей плате варианту. Всё, больше внешний программатор не понадобится.

Прошивка/обновление firmware микроконтроллера

Теперь пора прошивать микроконтроллер основной программой управления платой. Буду называть её стантартным именем “firmware”. И так, чтобы прошить (или обновить) firmware в микроконтроллере следует запустить bootloader. Для этого следует при нажатой кнопке “Power” подать питание на плату или нажать на кнопку “Reset”. В firmware версии 2.0 и старше bootloader можно запустить удерживая 3 секунды кнопку “Power”. О корректной работе программы – загрузчика сообщит светодиод “Power”, который будет моргать 2 раза и после небольшая пауза и т.д. Компьютер, к которому подключена плата, обнаружит новое устройство. Так как bootloader опознаётся как HID-устройство, то никакого драйвера для Windows не требуется. Теперь понадобится специальная программа “USB Bootloader”. После запуска программы выбираем в меню File -> Import Firmware Image, а после Program -> Erase/Program/Verify Device. Начнется прошивка микроконтроллера. После успешной прошивки нужно перезагрузить микроконтроллер, выбрав в программе Program -> Reset Device или нажав на плате кнопку “Reset”. Компьютер обнаружит состаное USB-устройство. Теперь нужно установить 2 драйвера: драйвер CDC (виртуального COM-порта) и драйвер libusb.

Запись сервисной прошивки в DataFlash

В текущей версии “Firmware” самой первой загружается сервисная прошивка из DataFlash. В дальнейшем все манипуляции с платой будут производиться программой “Aeon Configuration Tool”. Прежде всего следует подготовить DataFlash для корректной работы с платой. Для этого запускаем “Aeon Configuration Tool” и нажимаем “DataFlash Info”. Если плата в порядке и драйвера установлены то на экране появится сообщение о размере памяти DataFlash и о текущем размере её страницы. С завода размер страницы микросхемы равен 528 байт, а нам нужно 512. Для микросхем с индексом “E” (например 45DB161E) размер страницы можно менять сколько угодно раз, а вот у микросхем с индексом “D” этот параметр программируется один раз и на всегда. Тоесть изменив размер страницы с 528 на 512 байт, назад уже поменять не получится. Но нам оно и не надо. Для переключения размера страницы в нужные нам 512 байт нажимаем на “Prepare DataFlash” и после получения сообщения о смене размера страницы отключаем питание от платы. После подключаем питание снова и нажав на “DataFlash Info” проверяем, изменился ли размер страницы. После прошиваем во флэш сервисную прошивку. Для этого сначала следует открыть файл “service.bit” нажав на кнопку “Open File” и после кнопкой “Write DataFlash” прошить его. Теперь можно перезагрузить плату, после чего должно появиться сервисное меню.

Вот в принципе и всё! Плата готова к использованию. Осталось подготовить SD-карту с конфигурациями для FPGA.