FPGA

質問

最近FPGAについて、勉強し始めたのですが、プルアップ・プルダウンの必要性がいまいちわからないのですが・・・・FPGAは５Vの電圧で作動するのはわかるのですが、水晶発信機のあとにプルアップ・プルダウンがきているのがいまいちわからないので基本的なことから教えていただけると幸いです。

回答No.3

mamyutyan · ベストアンサー

>正確な5Vを表現するために用いる

個人的にそれはノイズの影響で正確な５Vが表現できないようになるという意味だと思いますがどうでしょうか。。。
確かにそれ以外の用途も存在します。それほど知りませんが、たとえば、タクトスイッチ等をつけるときにプルアップさせておいたピンをスイッチによりGNDに落として使うということもあります。

>どうもLEDの点灯が上手くいきません

おそらく、LEDを直接駆動させているか、ピンを間違えているかのどちらかだと思いますが、詳しいことがわからないのでどうしようもありません。ただし、LEDを直接駆動させているようなら、トランジスタアレイ等を用いないと最悪の場合FPGAの破壊も考えられますのでご注意ください。

ちなみにその実験はどういう環境で行っていますか。初心者の場合、評価ボード、学習ボード等を用いたほうがうまくいくと思いますが。

回答No.2

mamyutyan

>FPGAは５V電源で動く（機能）すると思うのですが水晶発信機の出力とプルアップ抵抗・プルダウン抵抗による電圧も加えることによって５Vにしているのでしょうか？

少し勘違いしているように思います。

FPGAのCLK端子には単配線で直接外部発振子をつけるようになっていますし、CLK端子にはプルアップもプルダウンもしてはいけないと思います。

FPGAの電源と発振子は関係ないです。なぜなら、FPGAの電源である5Vや3.3Vは電源レギュレータというものを使って安定化させたものを電源として用います。だから発振子の出力とプルアップ抵抗・プルダウン抵抗による電圧も加えることによって５Vにしているというわけではないのです。

そもそもFPGAの発振回路はCPUのクロックと同じでFPGAをその周波数で動かすということなので、電源とはまったくかかわりはありません。

ちなみにこの前のことに関係するページを見つけましたので紹介します。

参考URL：

http://www.netdecheck.com/coffe_break/dojyo/004/

補足

プルアップ・プルダウンの必要性はノイズの影響を除くというのみにしか使われないのでしょうか？他研究室に聞いてみると正確な5Vを表現するために用いるといわれたのですが・・・・
また、今、アルテラ社のFPGAのサンプルプログラムについて実験をおこなっているのですがどうもLEDの点灯が上手くいきません。このような経験ありますか？

回答No.1

mamyutyan

僕も初心者なのでよく知りませんが、プルアップとは端子を抵抗を通じて電源に接続することです。プルダウンとは端子を抵抗を通じてＧＮＤに接続することです。なぜプルアップするかといいますと、入力ピンについてはプルアップさせるピンはＰＮＰトランジスタのベースとがつながっているため負の外部のノイズが入って誤作動を起こすことのないようにということです。プルダウンさせるピンはＮＰＮトランジスタのベースとつながっているため正の外部のノイズが入って誤作動を起こすことのないようにということです。出力ピンにはする必要はほとんどありません。発振子のところは普通抵抗は使わずにコンデンサをＧＮＤに対してつけます。しかし、外部オシレータ（ＴＣＸＯ等）をつなぐのが一般的なようです。
個人的に、いきなりＦＰＧＡからはじめるというのは、あまりよくないことだと思います。もう少し初歩のデジタル回路から学んではどうでしょう。

補足

ノイズが入って誤作動を起こすことのないようにプルアップ抵抗・プルダウン抵抗をつけるのですね。ここで、疑問に思うことが１つあるのですがFPGAは５V電源で動く（機能）すると思うのですが水晶発信機の出力とプルアップ抵抗・プルダウン抵抗による電圧も加えることによって５Vにしているのでしょうか？