Basys2 платформа


Категория на документа: Други


Клавиатурата може да изпраща данни на хоста, само когато и CLK и DATA са в активно състояние. Тъй като от хоста зависи задвижването на шината, клавиатурата трябва да провери дали хостът изпраща данни преди да задвиши шината. За да се улесни това, CLK се използва като "готов за изпращане"сигнал. Ако хостът постави шината в неактивно състояние, то клавиатурата трябва да спре да изпраща информация, докато CLK не бъде освободено.

Клавиатурата изпраща данни на хостa в 11-битови символи, които съдържат "0" като стартов бит, последван от 8-битов скан-код, последван от чек бит за не/четност и прекратяван с "1" стоп бит.

Клавиатурата генерира 11 CLK преходa (около 20-30 KHz), когато данните се изпращат и информацията е валидна на задния фронт на CLK.

Мишка

Мишката извежда CLK и DATA сигнал, когато тя бива премествана; в противен случай, тези сигнали остават логическа "1". Всеки път, когато мишката се премества, три 11-битови символи се изпращат от мишката към хост устройството. По този начин, всяко предаване на данни съдържа 33 бита, където
битове 0, 11, и 22 са "0" стартиращи битове, и 11, 21, и 33 са "1" стоп-битове. Трите 8-битови полета за данни съдържат данните за движението, както е показано на фигурата по-горе. Данните са валидни при задen фронт на CLK, a CLK периодa е от 20 до 30KHz.

Мишката предполага относителна координатна система, където движението на мишката надясно генерира положително число в областта на X, а когато се движи наляво генерира отрицателно число. По същия начин, преместване мишката нагоре генерира положително число в областта на Y, а движението надолу представлява отрицателно число. Големината на цифрите X и Y представляват скоростта на движение на мишката - колкото по-голями са те, толкова по-бързо се движи мишката. Ако мишката се движи непрекъснато, 33-битовите предавания на данни се повтарят на всеки 50ms. L и R полета в байтa за състоянието показват ляв или десен бутон ("1" показва, че бутона е натиснат).

VGA Порт

Basys2 използва 10сигналa за създаването на VGA порт с 8-битов цвят и дwa стандартни сигналa за синхронизация (HS - хоризонтална сингронизация и VS - вертикална синхронизация). Цветните сигнали използват резистор-разделителни вериги, които работят в съчетание със 75 - омовото съпротивление на VGA дисплея, за да създадат осем нива на сигнала на червено и зелено и четири на синьо (човешкото око е по-малко чувствително към сините нива). Тази схема, показана на фигура 13, произвежда цветни видео сигнали, които пoстъпват на равни инкременти от 0V (напълно изключен) до 0.7V (изцяло включен). Видео контролерна схема трябва да бъде създадена в програмируемата матрица, за da управлява сигналите за синхронизация и цвят с правилното време, за да се получи работен дисплей.

Времена на VGA системата

Времената на VGA сигналите са уточнени, публикувани и разпространявани от организацията VESA. Следната информация за времената на VGA системата е представена като пример как един VGA монитор може да се управлява в режим 640 x 480. За по-точна информация или за информация за други VGA честоти, обърнете се към документацията на интернет страницата на VESA.

Дисплеите, базирани на електронно-лъчева тръба използват амплитудно - модулирани движещи се електронни лъчи за показване на информация на екран с фосфорно покритие. LCD дисплеите използват набор от ключове, които променят напрежението в течния кристал, променяйки по този начин светлинната проpусквателност през кристала на основата на пиксел по пиксел. Въпреки че следващото описание е само за дисплеи с електронно - лъчева тръба, течно кристалните дисплеите са се приспособили да използват едни и същи времена на сигнала като дисплеите с електронно-лъчева тръба. Цветните дисплеи с електронно лъчвева тръба използват три електронни лъчи, за да задействат фосфора, който изолира вътрешната страна на дисплея. Електронните лъчи произлизат от "Електронни оръдия", които са фино насочени топлещи катоди, поставени в близост до положително заредена пръстеновидна плоча нареченаа "мрежа". Електростатичната сила наложена от мрежата дърпа лъчи от захранвани електрони от катодите и тези лъчи са захранвани от тока, който тече в катодите. Тези лъчи са първоначално ускорени към мрежата, но те скоро попадат под влиянието на много голяма електростатична сила, която е резултат на зареждането на цялото фосфорно покритие на електронно лъчева тръба с до 20 кV.

Лъчите са фокусирана до един фин лъч, тъй като те преминават през центъра на мрежата, и след това те се ускоряват до въздействие върху повърхността на фосфорното покритие на дисплея. Повърхността на фосфора свети ярко на точката на взаимодействие и продължава да свети за няколко стотин микросекунди след като лъча спира да действа. Колкото е по-голям тока в катода, толкова по - силно ще свети фосфора.

Между мрежата и повърхността на дисплея, лъчът преминава през гърлото на лъчевата тръба, където две
намотки от проводник произвеждат ортогонални електромагнитни полета. Тъй като катодните лъчи се състоят от заредени частици (електрони), те могат да бъдат отклонявани от тези магнитни полета. Текущите вълни преминават през намотката, за да генерират магнитни полета, които взаимодействат с катодните лъчи и ги карат да превръщат повърхността на дисплея в "растерни" модели, хоризонтално от ляво на дясно и вертикално от горе до долу. Докато кадодният лъч се движи по повърхността на дисплея, токът изпращан до "електронните оръдия" може да се увеличава или намалява, за да промени яркостта на дисплея.

Информацията се показва само когато лъчът се движи "в права посока" (от ляво на дясно и от горе надолу), а не по времето, когато лъчът се връща обратно към левия или горния ръб на дисплея. Голяма част от времето за визуализация следователно се губи в периоди, когато лъчът се нулира и стабилизира, за да започне нов хоризонтален или вертикален пас. Размерът на лъчите, честотата, на която лъча може да бъде проследен в дисплея и честотата, с която електронния лъч можеда да бъде модулиран определя резолюцията на дисплея. Съвременните VGA дисплеи могат да се настройват на различни резолюции, а VGA контролера диктува резолюцията като произвежда тактови сигнали, за да контролира растера. Контролерът трябва да произвежда синхронизиращи импулси на 3.3V (или 5V), за да настрои честотата, при която ток протича през отклонителните бобини и той трябва да гарантира, че видео данните се прилагат на електронните оръдия в правилното време. Растерните видеодисплеи определят броя на "редовете", който съответства на броя на хоризонталните минавания на катода през дисплея, както и броя на "колоните", които съответстват на площа на всеки ред, който е зададен на един "елемент" или пиксел. Типичните дисплеи използват 240-1200 редове и 320-1600 колони. Размера на дисплея и броя редове и колони определя размера на всеки пиксел.

Видео данните обикновено идват от видео памет, с един или повече байта, определени за местоположението на всеки пиксел (Basys2 използва три бита на пиксел). Контролера трябва да индексира във видео паметта докато лъчът се движи по дисплея и извлече и приложи видео данни към дисплея в точно времето, когато лъча се движи по пиксела.

VGA контролера трябва да генерира времевите сигнали за хоризонтална и вертикална синхронизация и да координира доставката на видео информация базирана на пикселната честота. Пикселната честота определя времето достъпно за показването на един пиксел информация. Сигналът за вертикална синхронизация определя честотата на "опресняване"на дисплея, или честотата на която цялата информация на дисплея се преначертава. Минималната честотата на опресняване е функция на интензитета на фосфора и електронните лъчи, с практически честоти на опресняване попадащи в диапазона от 50Hz до 120Hz. Броят на линиите показвани на дадена честота на опресняване определя хоризонталната честота на опресняване. Дисплей с резолюция 640 x 480 пиксела с 25MHz честота на пиксела и 60 +/- 1Hz опресняване има времена на сигналите показани в таблицата.

VGA контролер декодира изхода на брояча за хоризонтално синхронизиране задвижван от честотата на пиксела, за да генерира времена на сигналите на хоризонталната сонхронизация. Този брояч може да се използва за намиране на местоположението на всеки пиксел на даден ред. По същия начин, изхода на брояча за вертикална синхронизация, който се инкрементира с всеки импулс за хоризонтална синхронизация може да се използва за генерира на времената на сигналите за вертикалната синхронизация и този брояч може да се използва за намиране на даден ред. Тези два постоянно работещи брояча могат да се използват за формиране на адрес във видео паметта. Няма времево отношение между началото на пулса на хоризонтална синхронизация и началото на пулса за вертикална синхронизация, така че дизайнера може да организира броячите лесно да образуват видео RAM адреси, или да сведе до минимум логиката за декодиране за генерация на синхронизиращия пулс.

Разширителни конектори

Basys2 осигурява четири 6-пинови периферни конекторни модула. Всеки конектор предвижда Vdd, GND, и четири уникални сигнали за програмируемата матрица. Няколко модула, които могат да се прикрепят към този конектор са на разположение от Digilent, включително и аналогово/цифрови конвертори, усилватели за говорители, микрофони и т.н.

Внедрена самодиагностика

Бордът Basys2 идва с проста самодиагностика / демонстрационен проект, съхраняван в неговия ROM. Демо проектът (на разположение на интернет страницата) показва как Xilinx CAD инструменти свързват сигнали от програмируема матрица към Basys2 вериги. Тъй като проектът се съхранява в ROM, може да се използва за проверка на функциите на платката. За стартирате на демото, задайте ROM / USB превключвателя (JP3) на ROM и приложете захранване към матрицата. Дисплея на седем - сегментния брояч ще покаже преброяване на цифри, превключвателите ще включват отделните светодиоди, бутоните ще изключват отделните цифри на седем сегментния дисплей, и тест модел се задвижва на VGA порта.

Ако самодиагностиката не се намира в паметта, то може да бъде програмирана в програмируемата матрица или презареди в ROM-a използвайки Adept софтуерa за програмиране.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Basys2 платформа 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.