LED-shield för UNO

[Spisblinkaren]

Hej!

Detta är mitt absolut sista PCB-projekt, jag lovar

Det handlar om en rätt gammal ide'.

Det började med att jag byggde en primitiv CPU (6809-typ) där precis alla bussar sniffas av med hjälp av små mycket speciella lysdioder, detta alltså för debugging och status.

Sen satte jag CPU-klockan till knappt en Hertz och försökte hänga med i vad den gjorde, det gick men var mycket svårt.

Då tänkte jag att jag kanske skulle bygga en LED-modul för detta istället.

I samma veva startade jag ett UNO-projekt för första gången i mitt liv.

UNO gav mig ide'er, samtidigt som jag ville ha oklockad/live bussdata på LED (och då i Hexkod förstås).

Jag designade då bifogat men det blev aldrig nåt med det.

Dock hackade jag fram lite ECS-kod också för eventuell CPLD (XCR3128XL) även om jag först siktade på rena logikretsar.

Ritningen är gjord för logikkretsar (och en hel del som Ni kan se) men 4511 kan inte generera Hex-tecken så den diskreta ide'n faller där.

När jag nu ändå tänkt bygga en LED-shield för UNO vill jag ha med äkta bussniffning (oklockad) också ihop med seriell LED-data (med utgångsregister så att inte LED blinkar för man kan faktiskt nyttja enbart skiftregister och skifta snabbt men det blir spöksignaler då).

Min LED-shield ska således ha bussniffning men UNO ska bara kunna skicka data seriellt, bussniffningen kommer alltså inte vara kopplad till UNO utan blir 16 separata hylslister på ett sådant sätt att när shielden bara är ipluggad till UNO så kommer den bara få matning från UNO, jag antar att om UNO inte har nåt program i sig så är alla I/O satta som input.

Dvs man nyttjar typ en pull-down för CPLD-pinnen som styr om seriellt eller parallellt skall användas så att shielden i default nyttjar parallell data, på så sätt är det bara att köpa ett gäng billiga UNO och bygga hur stora LED som helst.

Min primitiva CPU (KPU) skulle till exempel dra nytta av: databuss 2 siffror, adressbuss 4 siffror, olatchad indata 2 siffror, latchad indata 2 siffror och utdata 2 siffror dvs 3st UNO

MVH/Roger
PS
Bifogar också min allra första tanke med en DIL-CPLD.

LCD-displayer suger

[Platis]

Klassisk lösning för bussniffning annars, TIL311, led-display med inbyggd hexavkodning!
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/til311.pdf
http://www.ebay.com/sch/i.html?_from=R4 ... 1&_sacat=0

L586734-01.gif

[Spisblinkaren]

Hej Platis!

Det var minst sagt intressant.

Mycket för att det kan vara en projekt-dödare

MEN två saker:
1) Den tar bara emot data parallellt (ock live så länge man inte latchar), eftersom den gör det krävs lång buss (16+ bitar för 4 siffror med decimal point, DP) för att driva den överhuvudtaget, även om man skulle kunna använda 4st skiftregister på samma sätt jag redan gjort och planerat och då med en latchning på slutet för att slippa spöksignaler.
2) Separat logik krävs för decimalkommana.

Den är dock överlägsen min 7-segmentsapproach vad gäller Hex-tecknena då det är riktiga tecken, jag har kodat för:
A=8 utan nedre segment
B=lilla b (för annars blir det 8 )
C=C
D=lilla d (för annars blir det 0)
E=E
F=F

Fördelen med min approach är annars:
1) Seriell data: Allt kan skiftas in inklusive DP (enkelsidig, dock) och därefter latchas (stabilt display).
2) Parallell data: Används bara för bussniffning så DP går bort och allt kan direktavkodas till Hex.

Fast 41 spänn som jag såg i din trevligt bifogade länk för detta slår jag inte med en CPLD som bara den kostar över 100 spänn, för att inte tala om allt jobb.

Ska jag lägga ner projektet, tycker du?

MVH/Roger
PS
Motståndsnäten kommer jag dock ifrån med TI-kretsen.

[Spisblinkaren]

Nu har jag börjad cadda min LED-shield.

Jag har portionerat ut alla pinnar precis i den ordning UNO vill ha dom och jag har gjort det redan i schema-mod för det blir smidigast att tänka då.

Sen har jag involverat en minneskrets ty det är en 40-pinnars DIL som passar perfekt för mina 7-segments LED.

Ett problem bara, pinne 38 saknas

Pinne 38 är en matningspinne för LSB-LED.

Tror dock jag kan patcha i brd-mod mha hjälp av en wire men jag är inte säker.

I vilket fall som helst har jag redan gjort det i ett av mina PCB-projekt, det var en OP (eller nåt) som jag inte visste hur jag skulle försörja (fattade inte invoke på den tiden) så jag nyttjade bara wire-verktyget, hoppas det funkar

I värsta fall får jag rita om och nyttja TP för hela rasket, det funkar faktiskt ganska bra men det är onekligen smidigare, speciellt i brd-mod (ty annars får jag placera ut 40 TP en och en), om man kan få en grupp med rätt raster direkt.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag hann lägga till den 16-bitars parallella bussen innan sängdags

MVH/Roger
PS
Vet inte varför jag nyttjar portarna så dåligt.

[Platis]

Vad är det för CPU(KDU) du byggt?

[Spisblinkaren]

Hej Platis!

Kul att du frågar!

Den är dock inte så märkvärdig, den enda instruktion den kan utföra är JMP.

Fast det är egentligen att vara lite väl blygsam för det krävs att mycket ska fungera för ett sådant hopp såsom t.ex fungerande databuss (DB), fungerande adressbus (AB), fungerande programräknare (PC) osv.

Jag kärade tidigt ner mig i 6809 från Motorola så den nyttjar dom flesta av dom instruktionerna (samma Mnemonics).

Nu siktar jag högre, jag ska ta fram en 6809-baserad folk-dator som är lika snabb som en Pentium var.

Xilinx ISE (som är utvecklingsmiljön för i det här fallet en Spartan 3 FPGA) har talat om för mig att maxfrekvens hos min mer eller mindre färdiga konstruktion är runt 80MHz.

Jag saknar dock hårdvaruimplementerad MUL och DIV så jag kommer komplettera med dom också (när jag vet hur man gör ) även om man kan realisera dom funktionerna mha mjukvara/assembler ty jag har implementerat ADD och SUB).

Målet med KPU är att designa en folk-dator för jag är av den åsikten att saker och ting inte behöver gå så snabbt eller vara så högupplöst jämt, när det till exempel gäller audio anser jag att 8 bitar räcker mer än väl (har lyssnat på 5 bitar och det lät helt okej), t.ex.

MVH/Roger
PS
För djupare studier
http://elektronikforumet.com/forum/view ... =3&t=63087

[Platis]

Wow, det var imponerade! Har fullständigt missat! Vilken version av ISE kör du? Blev väldigt nyfiken på det här att kunna programmera på grindnivå!

[Spisblinkaren]

Tack

Jag kör en rätt gammal version (tänker aldrig byta) den heter ISE 6.2.01i.

Dess ECS-kompilator (grind-cad) är helt super!

Jag kan tillägga att jag byggde i princip hela CPU'n med hjälp av NAND-grindar, undantaget var SR-vipporna, jag visste precis (läst mig till det förstås ) hur man kunde bygga en flanktriggad SR-vippa genom att generera så kallade hasarder som beror av grindarnas fördröjning, i praktiken går det men ECS fattade det inte för den var för smart, helt enkelt, så jag blev tvungen att nyttja färdigdefinierade vippor (vilket jag alltjämt känner som en besvikelse ).

Jag bör tillägga att jag fick mycket hjälp från Xilinx trevliga forum (speciellt två personer som kallade sig Bob och Gabor).

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Nu är schemat klart för LED-shielden.

Nästa steg blir att börja routa.

Jag har implementerat pinkonfigurationen för mitt nu rätt gamla (~2 år) program.

Om allt stämmer ska man via UNO kunna styra LED-CPLD'n till vilka siffror man vill, inklusive HEX (om ej perfekt pga naturen).

Jag ville dra ledare till övriga UNO I/O pga smidighet (det är ju liksom bara att byta program så kan CPLD'n utföra vad som helst) men det blev för grötigt, dock har jag infört 9 extra TP som man emellertid får dra manuellt till UNO's I/O.

MVH/Roger
PS
Vägrar ju liksom Microsofts slogan för Windows 8: "Everything at once"

[Spisblinkaren]

Jag har nu gjort några små ändringar av mitt schema, infört två kondingar.

Jag skulle vilja avkoppla närmare benen/kretsen men vet inte riktigt hur jag ska göra.

En tanke är att jag använder jordplan och avkopplar rätt ner i det, men hur jag ska rita det vet jag inte.

Jag vet det inte för det är rätt många ben på olika platser som behöver matning, vilka ska jag välja liksom

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Så, nu har jag påbörjat routingen av min LED-shield.

Jag har dock än så länge bara placerat ut komponenterna lite preliminärt praktiskt (tillfälligtvis är också glappet i övre hylslistraden satt till 3,81mm vilket är närmare 4,06mm än vad 5,08 mm är).

Sen har jag tryckt ihop alltihopa så mycket det går och kommer då ner i en absolut min-dimension om 50X77mm.

Eftersom standard UNO-shield är runt 53X68mm så är detta för stort.

Det viktiga är emellertid att det får plats på bredden ty där sitter hylsliterna men längdmässigt måste min shield preliminärt sticka ut 9mm åt nåt håll (förslagsvis till höger dvs där DC-jacket och SD-kortet inte sitter).

MEN jag nyttjar just nu DIL motståndsnät för LED och vem har sagt att det måste vara DIL?

Om jag istället monterar 32 diskreta motstånd i Japan-montage så försvinner mitt längdproblem (finns dock SIL också...).

Så detta är vad jag kommer att göra

MVH/Roger
PS
Nu skulle jag bara vilja lära mig hur man sätter godtycklig kortstorlek för min lilla erfarenhet är att detta ingalunda är enkelt, borde vara enkelt men så heter ju programmet Eagle

[SeniorLemuren]

Varför gör du inte ett shield med Arduino Mega:s mått i stället? Det blir ju då kompatibelt med både Uno, Mega och Due och du får mer utrymme för dina komponenter.

[Spisblinkaren]

Varför gör du inte ett shield med Arduino Mega:s mått i stället? Det blir ju då kompatibelt med både Uno, Mega och Due och du får mer utrymme för dina komponenter.

Hej SeniorLemuren!

Jag tycker inte alls att shields för MEGA passar UNO eller vice versa ty dels är antalet hylslister olika (främst gruppvis) dels finns den berömda "förskjutningen" bara på UNO.

Hade inte förskjutningen funnits så hade det däremot gått att smälla på en lång stiftlist och bara skippa att vissa stift hänger i luften (även om då vissa I/O inte kan användas typ att man gör en MEGA-shield och trycker på den på UNO).

MEGA verkar dock vara ett längre kort som i nuläget hade passat mig bättre rent mekaniskt.

Så nej, jag ändrar inte på min strategi.

Men tack ändå!

MVH/Roger
PS
Borre har redan gett mig en fin bild på dom mekaniska dimensionerna hos UNO (står dessutom i millimeter ):

[SeniorLemuren]

Nu har du fel igen käre vän, utan att kontrollera bättre vad du påstår. Jag har precis använt ett Megashield i mitt senaste projekt där jag använder en UNO. Ta och kolla ritningen som jag länkat till så ser du att samtliga mått är de samma från vänster räknat. Det är bara den sista över och undre stiftlisten som skiljer (2700-3400) och den hamnar utanför UNO och är inte i vägen, kan användas fritt till annat om man sätter den på en UNO.

Jag har även fixat till en tom design.brd som du kan kolla på, eller t.om. använda om behov uppstår.

Här kan du se min UNO försedd med en TFT och ett megashield.

AlarmUnit-2.jpg