Discussion :

[Iradrille]

Hello,

Depuis quelques jours je réfléchi à un projet : une carte graphique en mode texte pour Arduino (ou autre µC).

Il y a la solution de la facilité : faire ça sur FPGA, mais j'ai envie de faire ça avec des "composants basiques" (portes logiques et quelques CI plus évolués type FIFO ou ROM).
Ça devrait me permettre d'apprendre un peu l'électronique et surement de repérer quelques trucs à faire (ou à ne pas faire) pour plus tard quand je bosserai sur FPGA.

Je vais utiliser une sortie VGA avec une résolution de 640x480, en utilisant une police monospaced de taille 8x15. Ça me donne 32 lignes de 80 caractères, soit 2560 caractères à l'écran.
J'utilise des couleurs 8 bits (R3 G3 B2).

Chaque caractère fait donc 120 bits et est codé sur 7 bits (128 caractères différents possibles, code ASCII) -> avec 2Ko de ROM je peux stocker ma font.

Le fonctionnement basique serait :
10 IOs :
* (sortie) sync_signal : indique qu'une frame commence au front montant : on peut commencer à envoyer les données de la frame suivante
* (entrée) char_clk : indique que data_00 ~ data_07 sont valides lors d'un front montant
* (entrée) data_00 : caractère ou couleur / lsb
* ...
* (entrée) data_07 : caractère ou couleur / msb (0 pour caractère)

Niveau communication, je vois ça comme ça :


7680 cycles d'horloge par frame, avec 60 frame/seconde ça donne 460.8kHz : c'est facilement atteignable avec un Arduino.

Et niveau logique, quelque chose du genre (une bonne partie reste à faire, mais j'espère que l'idée principale est compréhensible).

(les 3.125 MHz viennent du fait qu'on lit 8 octets tous les 8 cycles : 25 MHz / 8)

Ça vous semble fonctionnel ?

Vu le nombre de CI existants, il y a des références à préférer ? Certaines qui sont connues pour fonctionner à ces fréquences (jusqu'a 25 MHz) ?
La série 74HC (7400HC ?) semble correspondre pour les portes logiques / compteurs / probablement mux aussi.
Par contre niveau DCFIFO / ROM / bascules D (ou SRAM (dual ported), vu que 1920 bascules D ... ça prend trop de place ) je trouve pas dans la série 74HC, ça éxiste ? Une autre série à me conseiller ?
(C'est trop tôt pour ça ?)

Sinon, en attendant de finir la logique, je commence à simuler ça sur LTspice, et je commence par le commencement : générer une horloge.

Je suis arrivé à 2 schémas qui semblent marcher (du moins en simulation), l'un des deux est-il préférable ? (La fréquence est pour l'instant assez aléatoire, je me bat pour faire osciller le truc, régler la fréquence viendra après).
http://i.imgur.com/7krbzN4.png
http://i.imgur.com/djPXmFa.png

[Vincent PETIT]

Super intéressant comme projet par contre, je ne comprends pas encore bien le schéma de principe.
Je vais essayer de digérer rapidement le VGA pour voir ça.

A toute à l'heure.

[Auteur]

bonsoir,

déjà pour avoir un signal carré pourquoi réaliser un astable avec 2 NPN ? Si les résistances ne sont pas parfaitement identiques tu as forcément des états haut et bas différents. Même chose pour tes transistors. Pour un astable, prends plutôt un NE555.

Mais un quartz sera encore bien mieux.

Pour le reste je ne me prononcerai pas.

[Iradrille]

déjà pour avoir un signal carré pourquoi réaliser un astable avec 2 NPN ? Si les résistances ne sont pas parfaitement identiques tu as forcément des états haut et bas différents. Même chose pour tes transistors. Pour un astable, prends plutôt un NE555.

Mais un quartz sera encore bien mieux.

J'y connais vraiment pas grand chose, avec 2 NPN et des résistances équivalentes j'avais un truc "à moitié carré".

(signal vert, quasi identique avec des résistances identiques)

Du coup j'ai rajouté un transistor de plus pour avoir un carré, mais c'était "déséquilibré" (état haut plus long que l'état bas), du coup j'ai ajusté les résistances au pifomètre jusqu’à ce que ce soit carré.

A priori un NE555 ne dépasse pas ~5 MHz (?), et il est aussi difficile d'avoir un des cycles équilibrés (en théorie impossible d'avoir un duty cycle de 50 %, non ? Mais au final ça n'a peut être pas vraiment d'importance si j'utilise seulement le front montant).

Je vais me renseigner sur les quartz, mais quel est le problème de ce montage ? C'est un signal carré (en tout cas suffisamment carré pour ce que je veux en faire).

[Vincent PETIT]

Mais un quartz sera encore bien mieux.

Je pense aussi d'autant plus qu'il me semble que le NE555 ne pourra pas aller jusque 25Mhz.

La série HC est bien dans le sens où la plage d'alimentation est étendue 2V à 6V (Arduino est en 5V mais d'autres board sont en 3.3V) alors que si tu avais pris du HCT c'était entre 4.5 et 5.5V
Voici la série HC :http://www.gotronic.fr/cat-circuits-...s-74hc-243.htm

Pour les CI qui pédalent à 25MHz il faut faire attention, regarde cette doc 74HC74 (double bascule D, il ne te faut plus que 960 bascule, ce qui est mieux ) : http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT74.pdf
Va à la page 7/20 du document (Tableau 8 Dynamic characteristics) ceux sont tous les timings de cette bascule
- temps de propagation entre l'entrée et la sortie
- temps de monté
- etc...
A la page 8/20, suite du tableau (attention car à la suite du tableau il y a la version HCT du composant, faut pas se planter de tableau), il y a l'info qui t'intéresse : f_max avec différente tension d'alimentation du CI et dans différente condition de température. On voit qu'a 25°C, si le composant est alimenté en 4.5V alors il peut aller jusque 69MHz mais il peut baisser à 24MHz en fonction de la température. On voit aussi que plus la tension d'alimentation est forte et plus le composant peut pédaler vite.

Tu as aussi la série F (toujours avec l'exemple du 74F74) qui dans le pire des cas peut aller jusque 90MHz.

Pour de telle fréquence, il va falloir regarder de prés les séries et il y en a beaucoup, je suis loin de toutes les connaitre mais une fois que tu as choppé la bonne alors ça roule et il y a plus qu'a tout designer avec celle ci.

[Vincent PETIT]

En ce qui concerne ton oscillateur, tourne toi plutôt vers Oscillateur Crystal CMOS (variante de l'oscillateur Pierse)

Source : http://www.changpuak.ch/electronics/...ets/AN-340.pdf
ps : Je n'arrive pas à le simuler avec ISIS (Proteus 8) ni avec LTSpice IV alors que ça provient d'une doc constructeur. En plus, je n'arrive pas bien a comprendre comment on configure un quartz avec LTSpice....

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Ou alors, vu que tu utilises LTSpice IV regarde ceci :

Source : http://www.changpuak.ch/electronics/...ets/an12fa.pdf
ps : regarde dans le répertoire -> examples -> jigs -> 1016.asc

Si tu comprends comment on configure le quartz et surtout a partir de quelles données ou quel calcul, je suis tout ouïe !


Jette un oeil sur le simulateur Proteus 8 http://www.labcenter.com/products/vsm/vsm_overview.cfm par contre c'est payant à moins que tu laisses ton PC allumé car sans licence tu ne peux pas sauvegarder tes schémas. Tu verras c'est un truc de fou pour faire de l'analogique et surtout du numérique, comme tu es entrain de faire.

[Iradrille]

Ou alors, vu que tu utilises LTSpice IV regarde ceci :

Source : http://www.changpuak.ch/electronics/...ets/an12fa.pdf
ps : regarde dans le répertoire -> examples -> jigs -> 1016.asc

Si tu comprends comment on configure le quartz et surtout a partir de quelles données ou quel calcul, je suis tout ouïe !

C'est à partir du circuit équivalent :


Dans l'exemple LTSpice :
C0 = 18p
C1 = .32p
L1 = .78m
R1 = 45

Du coup :
Ws (fréquence pulsation série) = sqrt(1 / (L1*R1)) = 63 296 210.4
Wp (fréquence pulsation parallèle = 1 / sqrt(L1 * ((C0*C1) / (C0+C1))) = 63 856 364.8

fs (fréquence série) = Ws / 2pi = 10.0739 MHz
fp (fréquence parallèle = Wp / 2pi = 10.1630 MHz

Par contre, le signal fait un peu la gueule:

Jette un oeil sur le simulateur Proteus 8 http://www.labcenter.com/products/vsm/vsm_overview.cfm par contre c'est payant à moins que tu laisses ton PC allumé car sans licence tu ne peux pas sauvegarder tes schémas. Tu verras c'est un truc de fou pour faire de l'analogique et surtout du numérique, comme tu es entrain de faire.

Je vais y jeter un oeil.