Sie möchten z. B. das von Ihnen selbst nach den Anweisungen im Fachbuch von Rainer Jost [4] programmierte XILINX-IC (XC 9572 o. ä.), ein Lattice IC ( ISPLSI 1016 o. ä. [1], nach den Angaben in [2] bzw. [3] , ein anderes IC oder einen Mikrocontroller im PLCC-44-Gehäuse zusammen mit einer von Ihnen entworfenen Schaltung auf einem Steckboard ausprobieren, bevor Sie den endgültigen Aufbau auf einer Lochrasterplatine gestalten bzw. mit einem Layoutprogramm eine Platine für Ihre Schaltung entwickeln? Dazu benötigen Sie einen geeigneten Adapter, wie er hier abgebildet ist.
Wenn Sie Erfahrung im Löten von Lochrasterplatinen haben, können Sie Ihn mit wenig Aufwand selbst anfertigen. Dazu sollen Sie in hier Anregungen erhalten. Das 44-polige IC wird für Ihre Experimente in den abgebildeten fertigen Adapter eingesetzt (Kennzeichnung von Pin 1 auf dem IC und im Inneren der PLCC-Fassung !), der Adapter wird herumgedreht und auf das Steckboard aufgesteckt. Dann befindet sich die Beschriftung des Ics auf der Unterseite. Sie haben jetzt einen rechteckigen Adapter mit je 22 Pins an den Längsseiten vor sich, den Sie mit einer selbsthergestellten Maske beschriften können, wie weiter unten erläutert wird.
Ist der fertige Adapter in das Steckboard eingesteckt, bleiben auf den Längsseiten je zwei Buchsen zum Einstecken von Verbindungsleitungen bzw. anderen Bauteilen, wie Widerstände, Leuchtdioden o. ä. frei. Wenn Sie eine Reihe Buchsen mehr zur Verfügung haben möchten, können Sie die Lochrasterplatine auch je eine Reihe schmaler abschneiden bzw. Sie stecken einige der Verbindungsleitungen bereits ein, bevor Sie den Adapter mit dem 44-poligen IC auf das Steckboard aufsetzen, da zwischen der IC-Fassung und dem Steckboard dazu genügend Platz bleibt.
Für die Herstellung des Adapters benötigen Sie an Werkzeugen außer einem Elektronik-Seitenschneider, einer Abisolierzange, einer Mini-Säge und einer Mini-Heißklebepistole einen Lötkolben mit einer Lötspitze in Bleistiftform. Sie benötigen für die Herstellung des Adapters die folgenden Einzelteile:
eine Lochrasterplatine mit Lötpunkten im Raster 2,54 der Größe 37 mm x 57 mm, die Sie z. B. aus einer Lochrasterplatine mit Lötpunkten im Raster 2,54 (z. B. lieferbar von Reichelt, Conrad etc.) ausschneiden können.
eine 44-polige PLCC-Fassung, z. B. Reichelt, Best.-Nr. PLCC 44,
eine einreihige, gerade, 50-polige Stiftleiste, z. B. Reichelt , Best.-Nr. SL 1X50G 2,54
eine 10-polige, gerade, 8,5mm hohe Buchsenleiste, z. B. Reichelt, Best.-Nr. 1X10G8 2,54 sowie
zwei 20-polige, gerade, 8,5mm hohe Buchsenleisten, z. B. Reichelt, Best.-Nr. 1X20G8 2,54
und einige Meter dünnen isolierten Schaltdraht.
Da es offenbar keine geeigneten fertigen Steckverbinder in im Handel gibt, gehen Sie folgendermaßen vor: Von der Stiftleiste werden mit einem Seitenschneider zwei 22-polige Stücke abgeschnitten und von der 10-poligen Buchsenleiste zwei 2-polige Stücke z. B. mit einer kleinen Säge abgetrennt. Die beiden 22-poligen Stiftleisten und die Buchsenleisten werden zusammengesteckt. Die beiden Stückchen der Buchsenleiste werden nach dem Aufstecken mit Heißkleber fixiert.
Die PLCC-Fassung wird an vier Stellen etwa in der Mitte der Lochrasterplatine festgelötet und kann somit nicht mehr herunterfallen, wenn später die Stifte der 22-poligen Stiftleisten an ihren beiden Längsseiten angelötet werden.
Die beiden aus der Verbindung von Steckstiften und Steckbuchsen entstandenen Steckverbinder werden auf einem Steckboard platziert, die Lochrasterplatine mit der PLCC-Fassung wird auf die beiden Steckverbinder aufgelegt und nach ihrem Ausrichten bereits an einigen Stellen angelötet.
Danach kann der Adapter aus dem Steckboard herausgezogen werden, um Platine und Steckverbinder auf der anderen Seite mit Heißkleber zu fixieren, damit der Adapter auf diese Weise bereits mechanisch stabiler wird. Anschließend kann mit dem Löten der Verbindungsleitungen zwischen PLCC-Fassung und Steckstiften begonnen werden.
Als Hilfe dabei dient diese Abbildung der Unterseite der PLCC-Fassung, in der die einzelnen Pins nummeriert sind. Es ist zweckmäßig, dabei zuerst die äußeren Pins und dann erst die inneren anzuschließen, damit nicht die Isolierungen der bereits angelöteten Leitungen mit dem heißen Lötkolben versehentlich beschädigt werden.
Ist der Adapter fertiggelötet, ist es sinnvoll, mit einem Durchgangsprüfer oder einem Vielfachmessgerät zu überprüfen, ob alle Verbindungen sich an der richtigen Stelle befinden und ob keine Lötfehler gemacht worden sind. Bei der Durchgangsprüfung können z. B. Widerstände mit ihren Anschlussleitungen als Prüfspitzen dienen.
Mit zwei Stückchen aus Kunststoff bzw. aus einem Klebestick, die seitlich an die Lochrasterplatine angeklebt werden, lässt sich der Adapter auf das Steckboard aufstecken bzw. aus diesem herausziehen. Es ist zweckmäßig, sich den ersten Pin des Adapters, der aus zwei Reihen mit je 22 Pins besteht, zu kennzeichnen, damit später beim Experimentieren mit ihm die Nummerierung klar ist, da bei falschem Anschluss das IC im Adapter und möglicherweise weitere Bauteile auf dem Steckboard beim Betrieb zerstört werden.
Auf den Adapter kann auch eventuell mit vier Abstandshaltern (Stützen aus Klebetickstücken) eine rechteckige Kunststoff-Platte in der Größe der LochrasterPlatine aufgeklebt werden, auf die beim Experimentieren später eine Papiermaske mit der Beschriftung der Anschlussbelegung des 44-poligen ICs aufgelegt wird, um auf diese Weise Fehler beim Anschließen zu vermeiden. Diese Maske lässt sich für das betreffende IC z. B. mit einem kostengünstigen Layoutprogramm (SprintLayout von ABACOM [5]) in der für die Kunststoffplatte passenden Größe erstellen.
An die Adapterplatine im Bild links ist bereits eine 6-polige abgewinkelte Stiftleiste angelötet zur Aufnahme einer sechspoligen Buchsenleiste für eine sechspolige Leitung, mit der z. B. ein XC9572 direkt über eine JTAG-Schnittstelle programmiert werden kann. Diese kann z. B. nach dem Schaltplan im Buch von R. Jost [4] mit wenigen weiteren Bauteilen aufgebaut werden. Damit kann der Adapter mit dem zu programmierenden 44-poligen IC auf dem Steckboard bleiben, während ein neues Programm vom PC übertragen wird.
Auf dem Bild rechts daneben liegt eine Maske als Anschlusshilfe für das XC9572 auf der fertigen Adapterplatine. Sie wurde mit dem kostengünstigen Layoutprogramm Sprint Layout von ABACOM [5] erstellt und ausgedruckt. Wenn an den 4 äußeren Pins der Platine jeweils ein kurzes Stück Draht, das eventuell von Bauteilen abgezwickt wurde, aufgelötet wird, kann die Maske an ihren vier Ecken darauf fixiert werden. Dazu ist vorher an diesen vier Stellen das Papier z. B. mit einer Stecknadel durchzustechen.
Für ein anderes 44-poliges IC muss die Pin-Belegung aus den Datenblättern des Herstellers entnommen werden und eine dafür passende Maske angefertigt werden. Dort ist auch die Pin-Belegung der JTAG-Schnittstelle zu finden.
Literatur, Internet-Adressen:
[1] Elektor 11/ 94 „Expermente mit ispLSI-LOGIK"
[2] ELV journal 1/95 - 3/95 „PLD-Einsteigerset"
[3] Andreas Heppner „Das isp-Buch im System programmieren GALS, CPLDs, PACs u. a.", Elektor-Verlag 2003
[4] Rainer Jost „Experimente mit Programmierbarer Logik", Franzis-Verlag 2006
In diesem Buch wird neben einer Einführung in die Programmierbare Logik und in die Sprache VHDL ausführlich der Aufbau eines ein Experimentiersystems für das preisgünstige XILINX-IC XC9572PC44 beschrieben, zu dem auch eine doppelseitige Platine erhältlich ist (Adressenangaben sind im Buch zu finden).
Das Experimentiersystem enthält im fertigen Aufbau u. a. 8 Schiebeschalter sowie 3 Taster für die Eingabe von Signalen, 2 Taktgeneratoren, 2 Siebensegmentanzeigen, 22 Leuchtdioden zur Anzeige der Signalzustände an den Ausgängen, einen 20-poligen Peripherieanschluss, einen Miniaturlautsprecher zur Ausgabe von Tönen sowie die Schnittstelle zur Programmierung des XILINX-Ics über den Druckerport eines PCs. Die notwendige Software zur Programmierung kann kostenfrei von der Firma XILINX [6] nach Registrierung aus dem Internet heruntergeladen werden.
Der Autor beschreibt Schritt für Schritt auf anschauliche, verständliche Weise an Beispielen, die auf das Experimentiersystem zugeschnitten sind, die Vorgehensweise bei der Programmierung und beim Testen der Beispielprojekte. In einem Kapitel am Ende des Buchs sind 60 weitere Aufgabenstellungen für eigene Experimente zu finden. Zu dem Buch gehört eine CD mit sämtlichen Quelltexten und den Leiterplattendaten der Platine zum Experimentiersystem.
[5] www.abacom-online.de
[6] www.xilinx.com
