• Spartan6 FPGA Evaluation(이밸류에이션) 보드

FPGA Spartan6 이밸류에이션 보드는 다양한 입출력 장치, 센서, 통신 인터페이스 및 표시 장치를 하나의 보드에 통합한 FPGA 평가 및 개발 플랫폼입니다.

본 제품은 Xilinx Spartan-6 XC6SLX9를 탑재하고 다양한 주변회로를 함께 구성하여, FPGA 실습부터 디지털 로직 설계, 인터페이스 제어, 임베디드 응용 개발까지 폭넓게 활용할 수 있도록 설계되었습니다.

본 보드는 문자 LCD, LED, 7-세그먼트, 키 입력 스위치 등 기본적인 입출력 회로를 갖추고 있으며, 2.4인치 SPI 방식 240×320 터치 TFT LCD를 통해 보다 직관적인 사용자 인터페이스 구현도 가능합니다.
또한 12Bit ADC, 모터 제어, RTC, 적외선 수신, 온도 센서, 조도 센서, 초음파 센서, 엔코더 입력 회로를 포함하여 다양한 제어 및 센서 응용 실습에 활용할 수 있으며, USB/RS232/RS485와 W5500 기반 이더넷 인터페이스를 통해 유선 통신 및 네트워크 응용 개발까지 폭넓게 지원합니다.

특히 복잡한 외부 회로를 별도로 구성하지 않고도 다양한 디지털 로직 실험과 제어 응용을 바로 수행할 수 있어, FPGA 입문자부터 실무 개발자까지 폭넓게 활용할 수 있는 것이 큰 장점입니다.

1. Xilinx Spartan-6 FPGA 기반 설계

본 보드는 Xilinx Spartan-6 XC6SLX9를 메인 디바이스로 적용한 FPGA 이밸류에이션 보드로, 디지털 논리 설계, 상태기계 구현, 타이밍 제어, 병렬 처리 구조 검증 등 다양한 FPGA 기반 시스템 설계에 활용할 수 있습니다.

2. 기본 입출력 회로 내장

16x2 문자 LCD, 3216 칩 LED, 4열 7 Segment LED, 스위치 키매트릭스 입력 스위치 등 기본적인 사용자 입출력 회로를 보드에 내장하여, GPIO 제어, 디스플레이 구동, 스캔 입력 처리, 디지털 입출력 타이밍 검증 등을 별도의 외부 회로 없이 수행할 수 있습니다.

3. 터치 기반 그래픽 인터페이스 지원

2.4인치 SPI 방식 240×320 TFT LCD 및 터치 입력 회로를 탑재하여, 단순 문자 출력 수준을 넘어 그래픽 기반 사용자 인터페이스(HMI) 구현이 가능합니다. 이를 통해 화면 제어, 좌표 처리, 메뉴 구성, 상태 표시 등의 응용 설계를 실습할 수 있습니다.

4. 센서 및 제어 응용 회로 통합

보드에는 ADC, RTC, 적외선 수신, 온도 센서, 조도 센서, 초음파 센서, 엔코더 입력, 모터 제어 회로가 포함되어 있어, 단순 디지털 로직 실습뿐 아니라 실시간 제어, 이벤트 처리, 센서 데이터 획득, 위치 및 속도 검출, 시간 기반 동작 제어 등 실제 응용 중심의 설계가 가능합니다.

5. 유선 통신 및 네트워크 인터페이스 제공

USB/RS232/RS485 통신 회로와 W5500 기반 이더넷 인터페이스를 함께 제공하여, UART 기반 직렬 통신 실습은 물론 산업용 통신 환경과 TCP/IP 기반 네트워크 응용까지 확장할 수 있습니다.

6. 통합형 하드웨어 플랫폼 구성

다양한 주변회로가 하나의 보드에 통합되어 있어 외부 모듈 연결과 배선 부담을 줄일 수 있으며, 설계 검증 및 기능 실험을 보다 효율적으로 수행할 수 있습니다.
따라서 교육용 실습 플랫폼뿐 아니라 인터페이스 검증, 프로토타이핑, 응용 시스템 개발용 보드로도 적합합니다.

1. 시스템 개요

메인 디바이스: Xilinx Spartan-6 XC6SLX9
Flash메모리: 4M Configuration Flash ROM
시스템 클럭: 50MHz 오실레이터
플랫폼 유형: FPGA Evaluation and Development Board
적용 분야: FPGA 로직 설계, 디지털 입출력 제어, 센서 인터페이스, 모터 제어, 시리얼 통신, 네트워크 기반 임베디드 시스템 개발

2. FPGA 구성

A. 입출력(I/O)

• 3216 칩 LED 8개 내장
• 3×3 스위치 매트릭스 지원 (다이내믹 입력 포트 캡처 방식)
• 마그네틱 부저 내장 (여러 음 출력 가능)
• 입력용 8P 딥 스위치

B. 디스플레이

• 4열 7세그먼트 LED
• 16×2 텍스트형 LCD 모듈: 패러럴 방식, 문자 및 그래픽 제어 가능
• 2.4인치 TFT LCD 모듈 (터치 기능 내장): 해상도 240×320, SPI 방식, 터치 입력 지원

C. 센서

• 조도 센서(CDS)
• 가변저항(VR 10K)
• 적외선 거리 센서(GP2Y0A21YKOF)
• 리얼타임클럭 DS1307 (I2C 통신)
• 온도 센서 DS18B20 (1-Wire 시리얼 통신)
• 초음파 센서(SR04), 외부 확장 커넥터 연결용 4핀 헤더 제공
• 12비트 AD 컨버터 MCP3208, 8채널 아날로그 입력, DC 5V 기준전압 설정 가능

D. 모터 제어

• DC 모터: BA6208F 드라이버 탑재, 풀브리지 리버서블 구동, DC 5V 동작
• 스테핑 모터: L297D 컨트롤러 적용, 2상 바이폴라 및 4상 유니폴라 제어
• 서보 모터: PWM 신호 기반 각도 제어, 3핀 핀헤더 소켓 구성

E. 3상 로터리 엔코더 입력

로터리 엔코더 신호 A, B, Z상에 대한 입력 필터 회로 구성

F. 통신 #1

• USB 통신: CP2102 USB to UART Bridge 내장, Mini USB 커넥터
• RS232 통신: MAX232 내장, D-SUB 9P Female 커넥터
• RS485 통신: MAX485 트랜시버 내장, 최대 1.2km 송수신, 2핀 터미널 단자 배선

통신 #2 (이더넷)

W5500 칩 내장: SPI 기반 하드와이어드 TCP/IP, 10/100 Ethernet MAC/PHY 내장, 안정적인 유선 네트워크 연결 지원

통신 #3 (블루투스)

HC-06 블루투스 모듈 연결용 4핀 헤더 커넥터 제공: 스마트폰 페어링 및 데이터 송수신 테스트 가능

G. 전원

DC/DC 컨버터(DC 24V to 5V) 내장: 리플이 적고 효율이 우수한 DC 전원 회로

H. 확장 포트

• 8채널 아날로그 전압 입력용 10핀 박스헤더 커넥터
• 확장 16채널 입출력용 박스헤더 커넥터

G. 각부 명칭

아래 이미지는 보드에 구성된 주요 하드웨어와 입·출력부의 명칭 및 위치를 보여준다. 1602 텍스트 LCD, 2.4인치 컬러 터치 TFT LCD 는 보드에 마련된 전용 커넥터를 통해 손쉽게 장착할 수 있다.

가로 x 세로 (160 x 120), mm

• Spartan6 FPGA Evaluation(이밸류에이션) 보드 * 1pcs