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FPGAボードで学ぶ組込みシステム開発入門[Altera偏]を試してみる2(疑問)

FPGAボードで学ぶ組込みシステム開発入門[Altera偏]を試してみる1”で、dai2sho\seg7decをやってみたのだが、1つ疑問がある。(Quartus II のバージョンは11.0)

43ページの”図2-4 スイッチと7セグメントLEDの接続”でスイッチを見ると、2接点型のスイッチを使用して、上側の端子を抵抗を通して電源に、下側の端子をGNDに、真ん中の端子からFPGAのSW入力に接続されている。この接続の場合は、通常は真ん中の端子は上下の端子のどちらかに付いているが、スイッチが片側からもう片側に移動する時間にハイ・インピーダンスになってしまうという問題があると思う。少なくとも数ms はそうなるのではないだろうか?

その間はFPGAの入力端子がハイ・インピーダンス状態となってしまう。従って、FPGAの入力端子はプルアップが必要になると思われる。
SW[0]のプロパティをChip Plannerで見てみると、Weak pullupはoff になっていた。
FPGA_Board_Dev_6_111020.png

Weak pullup以外にもマニュアルを見るとバス・キーパーとかがあるようなのだが、何処でONするかわからない?とりあえずWeak pullupをONしてみることにした。
多分、Pin Plannerでできるのだと思うので、Pin Plannerを起動して、Groupsウインドウで右クリックしてみた。Customize Columnsを選択した。
FPGA_Board_Dev_7_111021.png

Customize Columnsダイアログが表示された。右のAvailable columns をスクロールするとWeak Pull-Up Resistor があったので、右のShow these columns in this order に入れて、OKボタンをクリックした。
FPGA_Board_Dev_8_111021.png

SW[3..0]のグループのWeak Pull-Up ResistorをONにした。
FPGA_Board_Dev_9_111021.png

Pin Plannerを閉じて、Quartus II でもう一度コンパイルした。コンパイルは以前と同様に成功した。
FPGA_Board_Dev_10_111021.png

もう一度、Chip Planner でSW[0]を見ると、Weak pullupはonになっていた。
FPGA_Board_Dev_11_111021.png

コンフィグレーションして確認すると、動作した。動作は以前と何も変わらない。
  1. 2011年10月21日 04:53 |
  2. FPGAボードで学ぶ組込みシステム開発入門[Altera偏]
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  4. | コメント:3

コメント

 こんばんわ。

>FPGAの入力端子がハイ・インピーダンス状態となってしまう

なっても、特に問題はありません。未使用・未接続のpinは入力=ハイ・インピーダンス状態にします。まあ、対ノイズ性とかの観点からはWeak Pullupか、GNDにドライブした方が more better ですが。
 で、この場合、入力が一瞬何処にも接続されていない状態が出来ますが、元々、入力には入力容量が、配線にも寄生容量がありますので、何処から電流が流れて来るか行かない限りスイッチで設定されていた電圧がしばらく保持されます。で、ICの入力には内部トランジスタからの漏れ電流が存在しますので、これらが最終的に何処にもつながっていない電線の電位をゆっくりと変化させます。一般には入力閾値の少し上あたりに最終的に落ち着くようです。
  1. 2011/10/22(土) 03:50:36 |
  2. URL |
  3. くり #mQop/nM.
  4. [ 編集 ]

くりさん、お久しぶりです。こんにちは。

スイッチの件ですが、ハイ・インピーダンスでも問題無い件、了解しました。
スイッチは実際にトグルスイッチで、確かTTL(LS)の入力に入れて、今は毎週、実験を行なっています。オシロスコープで観察していると10ms程度の間、ハイ・インピーダンス状態になっています。かなり気持ち悪いです。チャタリング防止回路を入れるときの時定数も伸ばす必要があります。
このスイッチ回路は、使わないようにしています。
  1. 2011/10/22(土) 04:38:58 |
  2. URL |
  3. marsee #f1oWVgn2
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  1. 2013/02/23(土) 09:24:52 |
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  3. #
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