MAX IIZ CPLD デモ・ボード

アルテラ

アルテラの 最新ゼロ・パワー MAX® IIZ デバイスは、業界で最小の消費電力を実現した CPLD です。MAX IIZ デモ・ボードは、EPM240Z の低消費電力の能力を示し、CPLD の最も一般的な使用法を体験していただくために作成されました。こちらのデモンストレーションのご要望については、アルテラの販売代理店にお問い合わせください。

• CPLD の強み
• 消費電力計測のデザイン例
• ボードの詳細
• 関連リンク

CPLD の強み

CPLD は ASSP チップセットをカスタマイズするための迅速、低コストおよび低リスクな方法を提供します。デザイン・エンジニアは、新しい差別化のできる製品を開発することで、利益を享受することが可能です。CPLD は新しい機能の実現、あるいは既存の機能の強化に使用できます。以下にCPLD に実装できる一般的な機能を示します。

• 電圧レベル変換
• I/O 拡張
• ペリフェラルの置き換え
• フラッシュ・メモリ・インタフェース
• 割り込み処理
• 電源シーケンス管理
• バッテリ容量の測定
• キーボード/タッチスクリーンのデコーダ

消費電力計測のデザイン例

デモ・ボードの CD-ROM には、消費電力を計測するためのデザイン例が収録されています。また、時刻を表示する“クロック”のデザインも実装されています。このボードおよびデザイン例を使用すれば、4つのシステム動作モードで動作している際のCPLDの消費電力測定が可能です。表 1 にこれらの一般的なシステム・モードでのシステムおよびデバイスの状態を示します。

注：

1. ボード上のオシレーター・ソケットにユーザの設定を反映するオシレータを挿入する必要があります。
2. 32 kHz 、オンボードのオシレーターから供給されます。

MAX IIZ デモ・ボードには 3種類の消費電力測定オプションがあります。ポータブル・マルチメーターで、以下の電源レールを測定することができます。

• MAX IIZ デバイス、コアのみ （デモンストレーション・ボードの平均は ～20-µA スタンバイ I_CC ）
• MAX IIZ デバイス、I/O バンク 1
• MAX IIZ デバイス、I/O バンク 2

通常、デザイン・エンジニアは20 MHz もしくはそれ以上のシステム・クロックで動作する場合、高性能とみなします。MAX IIZ CPLD は、競合の CPLD と比較して 50% 以上ダイナミック消費電力を低減します。ダイナミック消費電力は、システム・クロックに依存するため、高性能アプリケーションにおいて MAX IIZ CPLD は最小の消費電力を実現します。そして、10 MHz 以下 （通常はkHz の範囲となる）である場合を低い性能と定義されます。

使用されていないコンポーネントをオフにするのが、システムの消費電力を低減するベストな手法となります。MAX IIZ を含めたMAX II シリーズのデバイスは、内部オシレーターを搭載した唯一のCPLDで、デバイスのオート・パワー・オフを実現できます。"クロック" のデザイン例には、静電容量式タッチ・ボタンの機能の一部として内部オシレーターが使用されます（例: ディスプレイの時/分の列を設定、もしくはディスプレイをリセット）。

• デバイスのオート・オン／オフ機能に関しては、AN 491: MAX II CPLD を使用したオート・スタート (PDF) をご覧ください。
• 静電容量式タッチ・ボタンの実装に関しては、販売代理店にお問い合わせいただくか、関連記事をご覧ください。

もう1つの関連テーマとして、CPLD をコ・プロセッサとして使用する方法があります。このデザイン例では、CPLD をデザインに追加し、消費電力を多く消費するデバイス（エンベデッド・プロセッサもしくは、ASSP）のオフをすることで、実際にシステム全体の消費電力を 1/50 から1/100 までに削減する方法説明します。

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ボードの詳細

• MAX IIZ CPLD、EPM240ZM100C7N
• ユーザー・インタフェース
• 4 桁、7 セグメント LCD
• 8 個の 2 色 LED
• 6 個のタッチ・ボタン（静電容量式ボタン）
• クロック
• 外部 32.768 kHz オシレーター
• コネクタ
• 2 x 5 オス型 0.1” ピッチ・ヘッダ
• 2 x 5 メス型 0.1” ピッチ・ヘッダ
• 電源
• コイン電池または 2個の単4電池
• 低電圧保護
• 可変 I/O 電圧
• CPLD のコンフィギュレーション
• オンボード JTAG ヘッダ経由（ダウンロード・ケーブルが必要です）
• ボード回路図、部品表、Quartus® II ファイル (FTP サイト経由)
• このボードに関する追加資料は、販売代理店までお問い合わせください。

図 1. MAX IIZ デモ・ボード

以下のステップ実行してMAX II デモ・ボードの電源をオンさせます。

1. PWR_PB ボタンを5秒間押し続けることで、ボードおよびデザイン例が起動します。
2. PB4 ボタンを押し続け表示されている時間を変更してください。PB1 と PB2 ボタンでは、時間が変更でき、PB2 と PB6では分を変更可能です。
3. PB5 ボタンを押すと 時間が 12:00 にリセットされます。

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関連リンク

• MAX IIZ オンライン・セミナー： CPLD でポータブル製品の消費電力を100倍抑える方法
• AN 496: MAX II CPLD の内蔵オシレータの使い方 (PDF) （オシレーター・ベースのデザイン例）
• AN 498: MAX II CPLD のオート・ストップおよびオート・スタート機能を使用した LED の点滅 (PDF) （オシレーター・ベースのデザイン例）
• Capacitive Touch Switch Uses CPLD (記事)
• MAX II デバイス・ハンドブック
• MAX IIZ Early Power Estimator  (無償のMS Excel ベース 消費電力見積りツール)
• Quartus II デザイン・ソフトウェアのダウンロード （サブスクリプション・エディション および 無償のWeb Edition）

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