Ontwerp je eigen chip, deel 2

Na de hardware-beschrijving van vorige maand gaan we nu aan de slag met het experimenteerbord. We gaan ervan uit dat de software van Altera al geïnstalleerd is en dat u de tutorial heeft gelezen.
Het ontwerpen van digitiale schakelingen komt er meestal op neer dat de beoogde functie steeds wordt opgesplitst in kleinere deelproblemen, net zo lang totdat er een ontwerp uit rolt dat bestaat uit de diverse logische basisfuncties. Van daaruit wordt dan een elektronische schakeling en eventueel ook een print ontworpen.
Beschrijvende talen
Het ontwerpen van digitale schakelingen gaat gemakkelijker indien men gebruik maakt van een beschrijvende taal. De doelstelling van zo'n taal is om een bepaalde functionaliteit te kunnen beschrijven (vandaar ook de naam). Intelligente software is dan in staat om een elektronische schakeling te ontwerpen die voldoet aan de beschrijving die de ontwerper heeft gespecificeerd.
Er bestaan tegenwoordig verschillende beschrijvende talen. Twee van deze talen zijn fabrikant-onafhankelijk en deze worden goed ondersteund door veel fabrikanten. Deze talen zijn Verilog en VHDL. In dit artikel zullen we Verilog gebruiken als beschrijvende taal.

Weerstanden:

R1,R10,R20,R23,R26 = 10 k

R2...R9,R25 = 1 k

R11...R18 = 680

R19,R24 = weerstand-array 8 x 10 k

R21 = 100 k

R22 = 100

Condensatoren:

C1,C12 = 10 µ/16 V radiaal

C2 = 100 µ/16 V radiaal

C3...C6,C8...C11,C15...C20 = 100n

C7 = 22 µ/16 V radiaal

C13,C14 = 22 p

Halfgeleiders:

D1...D8,D10 = LED rood, low current

D9 = 1N4001

LD1 = 7-segment-display CA (bijv. HD1131 O)

IC1 =EPM7128SLC84-10 of EPM7128SLC84-15

IC2 = 7805

IC3,IC4,IC9 = 74HCT563

IC5...IC8 = 74HCT74

Diversen:

JP1,JP2 = 2-polige header met jumper

K1 = 2-polige printkroonsteen, steek 5 mm

K2 = 2x5-polige boxheader

K3...K6 = 2x10-polige boxheader

S1...S8 = schuifschakelaar 1 x wissel, bijv APEM A2

X1 = kristal 4,000 MHz

84-pens PLCC-voet