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概述
1.1 组件
Zeal Video Board 是一款紧凑型 5×10 cm(1.97×3.94 in)子板,完全采用 SMD 元件构建。
其主要连接点是总线连接器(17)。这个单一端口可以为板卡供电,并允许 CPU 与其通信。当然,您还需要连接 VGA 端口才能看到视频输出。
如果您计划使用 DMA,还必须连接 DMA 端口——这两个引脚对应 Z80 的 BUS_REQ 和 BUS_ACK 信号。
下图标示了板上的所有主要组件和连接器:
- Lattice ECP5 FPGA(25k LUTs)
- 5 个 8 位双向移位寄存器(5V <-> 3.3V)
- SPI NOR Flash(包含固件和恢复模式)
- 50MHz 振荡器
- 稳压器(5V -> 3.3V/2.5V/1.1V)
- 四路运算放大器(op-amp)
- 音量旋钮
- 3.5mm 音频 输出 接口
- 恢复模式开关
- LED 指示灯(目前用于恢复模式和复位信号)
- TF 卡插槽,更多详情请参阅 SPI 控制器
- 16 位数模转换器
- VGA 端口
- 电源指示灯
- USB Type-C 电源输入(仅用于调试或在未连接视频端口时刷写板卡)
- DMA 端口(
BUS_REQ和BUS_ACK信号),更多详情请参阅 DMA 控制器 - 总线连接器
- 2x8 引脚扩展端口
- JTAG 端口(未焊接)
1.2 总线连接器引脚定义
总线连接器引脚定义如下(正面视图):
| 引脚 | 方向 | 描述 |
|---|---|---|
| A21-A17 | 双向 | 8 位计算机物理地址的高位位。在启动和复位时,FPGA 将其 VRAM 映射到 0x100000(1MB)。换句话说,如果 A21、A19、A18 和 A17 为 LOW 且 A20 为 HIGH,它将选择自身。因此,对于没有如此大物理地址空间的计算机,可以将这些引脚视为片选信号。 |
| A16-A0 | 双向 | 8 位计算机物理地址的低位位。由于 FPGA 使用 128KB 内存,因此需要 17 位地址。更多信息请参阅下面的内存映射。 |
| D7-D0 | 双向 | 数据总线,当选板卡且 WR 有效(低电平)时为输入,当选板卡且 RD 有效(低电平)时为输出。 |
| $\overline{\text{RESET}}$ | 双向 | 复位信号,低电平有效。此信号必须采用开漏配置。尽管此信号是双向的,但视频板目前从不自行驱动它。 |
| $\overline{\text{RD}}$ | 双向 | 读信号,低电平有效。此信号用于通知板卡主板请求一次 READ 操作。在 IOREQ 和 MREQ 中都会用到此信号。尽管此信号在硬件上是双向的,但视频板目前仅将其用作输入。 |
| $\overline{\text{WR}}$ | 双向 | 写信号,低电平有效。此信号用于通知板卡主板请求一次 WRITE 操作。在 IOREQ 和 MREQ 中都会用到此信号。尽管此信号在硬件上是双向的,但视频板目前仅将其用作输入。 |
| $\overline{\text{MREQ}}$ | 双向 | 内存请求信号,低电平有效。此信号用于通知板卡主板请求一次 MEMORY REQUEST。这遵循 Z80 总线分段方式,其中内存总线使用所有地址线,而 I/O 总线仅使用最低的 8 位地址线(8 位)。尽管此信号在硬件上是双向的,但视频板目前仅将其用作输入。 |
| $\overline{\text{IOREQ}}$ | 双向 | I/O 请求信号,低电平有效。此信号用于通知板卡主板请求一次 I/O REQUEST。在此请求期间,仅考虑地址的低 8 位。对于没有此类总线、仅有内存总线的 8 位计算机,可以将此信号硬连线到 HIGH。所有 I/O 模块也可以通过内存总线访问。更多信息请参阅下面的内存映射。尽管此信号在硬件上是双向的,但视频板目前仅将其用作输入。 |
| $\overline{\text{INT1}}$ | 输出 (3.3V) | 通用中断信号,低电平有效。此输出信号在外设有待处理中断时通知主板。目前尚未使用,但计划支持 SPI、音频、定时器和图形中断。此线路 绝不能 连接到高于 3.3V 的电压,以防止损坏 FPGA! |
| $\overline{\text{INT0}}$ | 输出 (3.3V) | V-blank 中断信号,低电平有效。此输出信号通知主板显示组件刚刚进入 v-blank 状态。此线路 绝不能 连接到高于 3.3V 的电压,以防止损坏 FPGA! |