Grafická karta s XC9572

Osmibitová grafická karta s konfigurovatelným logickým polem XC9572 a obrazovou pamětí SRAM. Součástí projektu je také ukázka připojení ke kameře.

V případě uživatelského vstupu je u průmyslového zařízení situace obvykle jednoduchá. Málo kdy se použije něco jiného, než mechanické či kapacitní spínače. Zcela opačná situace však panuje v případě uživatelského výstupu. Tedy ve chvíli, kdy potřebujeme, aby naše zařízení předalo uživateli nějakou informaci. V případě zobrazovacích prvků se nejčastěji používají LCD-/LED-, případně itronové displeje. Pokud je potřeba pracovat s větším objemem informací, použijí se obvykle různé průmyslové LCD a TFT displeje, jako například nedávno představený uVGA-II (SGC) modul od 4D Systems či následující článek Vývoj výkonné grafiky a zvuku za tak krátký čas?

Obr. 1: uVGA-II (SGC) modul od 4D Systems

Další možnost se však nabízí i v případě klasických VGA monitorů. Vzhledem k ceně a vlastnostem moderních LCD displejů, stejně jako k jejich nesrovnatelně velké úhlopříčce je otázkou, zda pro zobrazení informací nepoužít právě tuto možnost.

Obr. 2: 8-bitová grafická karta s XC9572

Autorem následující jednoduché grafické karty je i Ulrich Radig z Německa, který na svých webových stránkách zveřejnil kompletní dokumentaci a zdrojové kódy nejen samotné grafické karty, ale rovněž i ukázky připojení ke kamerovému modulu. Jedná se o 8-bitovou grafickou kartu, založenou na obvodu CPLD typu XC9572.

Obr. 3: Schéma zapojení grafické karty

Kromě CPLD (stejného jako na naší vývojové desce PXC72) jsou na grafické kartě obsaženy již pouze dvě součástky - vyrovnávací paměti SRAM, dostupné například zdarma i ze starého počítače. Případně alternativního typu CY7C199-15.

Obr. 4: Zobrazení všech podporovaných 64 barev na LCD monitoru

Na následujícím obrázku je vnitřní schéma konfigurace CPLD XC9572 grafické karty a jak je vidět, nejedná se o nic složitého.

Obr. 5: Vnitřní blokové schéma konfigurace CPLD XC9572

Uvedená grafická karta podporuje rozlišení 256 × 256 pixelů a 64 barev. Při použití krystalového oscilátoru 32 MHz je podporován monitor 640 × 480 px při 60 Hz, případně při použití 40 MHz krystalového oscilátoru pak 640 × 480 při 75 Hz.

Obr. 6: Rozmístění součástek na desce s plošnými spoji

Obr. 7: Motiv desky s plošnými spoji

Na následujícím obrázku je uveden příklad použití grafické karty ve spojení s kamerou.

Obr. 8: Spojení 8-bitové grafické karty s XC9572 a kamery

Na webových stránkách autora je pro zájemce ke stažení kompletní dokumentace, včetně zdrojových kódů pro free Xilinx Webpack ISE. Pokud vás konstrukce zaujala a také by jste rádi experimentovali s logickými obvody, můžete využít náš Vývojový modul pro XC9572XL - PXC72.

Odkazy & Download:
Domovská stránka autora
8Bit µC GraKa
BaseKit Xilinx CPLDs

Vývoj výkonné grafiky a zvuku za tak krátký čas?
CPLD a FPGA 2.díl – XC9572 a vývojová deska
PXC72 - Vývojový modul pro XC9572XL