《FPGA全程进阶---实战演练》第二章之焊接板子及调试注意事项

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      1.若是读者第一次做板子,强烈建议画完PCB板后将PCB图打印出来,然后对照你买的芯片将芯片放置对

应的位置,然后查看所有的封装格式适不适合,否则等你做出板子来后再试,为时晚矣。笔者虽然知道要这么

做,但是笔者第一次发给工厂做回来的PCB发现有一个芯片封装画大了,而且那个芯片还是贴片封装的,这让

笔者心痛不已,300多大洋就这么要毁于一旦了。

     2.在参考别人的电路时一定要注意,你想用的芯片型号的电路适不适合你参考的电路图,若是完全一致,那么可以直接照抄照搬,若是不一样,这时候要非常注意电路的设计要基于手册。所以建议在参考别人的原理图之前,先把用到的芯片的各种型号找到,然后将参考电路图和数据手册进行对比修改。因为每个厂商生产的芯片引脚信息不尽相同。

     3.在拿到一个芯片之后,先查找数据手册看其封装格式,然后严格对应着封装格式进行画封装,一般可以比数据手册上面的规格大0.5~1mm即可。

    4.拿到PCB厂商做回的板子之后,一般先焊接电源部分,电源部分调试通过之后,再焊接FPGA芯片,JTAG下载部分等等。

    5.在PCB设计时,若是有过孔出现,最好过孔里IC远一些,这样焊接时候好焊些,不会误操作导致线误连接。如图2.25所示,过孔离着IC有点近,对于焊功不好的同学,可能会吃亏,所以建议离着远一些。若是在做PCB时已经过孔盖油就不必担心了。此外C1离着U1稍稍有点近,C1作为旁路电容理应离着U1近些,越近滤波效果越好,但是在焊接U1时,需要刮锡,有可能不小心将锡刮到C1上面,造成线路连接的问题。

图2.25 过孔与IC间距

      6.焊接时不建议去刮锡,对于FPGA芯片或者SDRAM等类似的芯片,在焊接时先用烙铁将焊锡在引脚上面走一遍,然后再用烙铁沾松香在走一遍,基本上各个引脚上面都会沾有一定量的焊锡,然后将芯片摆好位置,烙铁沿着一个方向走一遍,焊接芯片一侧,再去焊接另一侧,注意利用放大镜观察,不要有短路。

     7.关于FPGA cyclone III芯片底部焊盘需要焊接接地,一定要焊接可靠,否则可能会造成JTAG与FPGA通信不成功。FPGA芯片焊接完毕和JTAG外围电路焊接完毕之后,需要用quartus ii中的 JTAG chain debugger。先将JTAG于FPGA连接好,然后给板卡上电,在quartus ii中的tools下面选择JTAG chain debugger,如图2.26所示。先选择 edit,然后在hardware  setup中选择 usb_blaster。选择好之后,在JTAG Chain Integrity中选择 Test JTAG Chain,其他保持不动。得到的结果如图2.27所示,表明已检测到设备,并且通信已成功,可以实现通过JTAG向FPGA下载程序了。

图2.26 JTAG调试界面

图2.27 通信成功界面

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