Práce pojednává o postupu návrhu desek plošných spojů s ohledem na elektromagnetickou kompatibilitu a pouzdra BGA. V práci jsou popsány základní postupy výroby DPS, jejich osazování a pájení. Praktická část práce zabývá návrhem vlastního vývojového kitu s pouzdrem BGA, včetně popisu jeho oživení. Dále se práce zabývá vývojem vlastního programátoru hradlových polí, včetně otestování funkčnosti na navrženém vývojové kitu.
Anotace v angličtině
This work deals about design printed circuit board (PCB) with respect to electromagnetic compatibility and BGA pad. In work are theoretically descripted basic procedures of production PCB, mounting and soldering BGA pads. Practical part of work is about design own development kit with FPGA ALTERA with description of first start. Next part of this work deals design and development own FPGA programmer with function test on the development kit.
Klíčová slova
Návrh plošných spojů, Elektromagnetická kompatibilita, BGA pouzdra, FPGA ALTERA, AVR
Práce pojednává o postupu návrhu desek plošných spojů s ohledem na elektromagnetickou kompatibilitu a pouzdra BGA. V práci jsou popsány základní postupy výroby DPS, jejich osazování a pájení. Praktická část práce zabývá návrhem vlastního vývojového kitu s pouzdrem BGA, včetně popisu jeho oživení. Dále se práce zabývá vývojem vlastního programátoru hradlových polí, včetně otestování funkčnosti na navrženém vývojové kitu.
Anotace v angličtině
This work deals about design printed circuit board (PCB) with respect to electromagnetic compatibility and BGA pad. In work are theoretically descripted basic procedures of production PCB, mounting and soldering BGA pads. Practical part of work is about design own development kit with FPGA ALTERA with description of first start. Next part of this work deals design and development own FPGA programmer with function test on the development kit.
Klíčová slova
Návrh plošných spojů, Elektromagnetická kompatibilita, BGA pouzdra, FPGA ALTERA, AVR
Cílem práce je vytvoření vlastního vývojového kitu s FPGA Altera, včetně základních periferií, programátoru a demonstračních příkladů. Součástí práce bude návrh a vytvoření desky plošných spojů (DPS) s FPGA a DPS s programátorem. Práce by měla být zakončena experimentálním ověřením funkčnosti zařízení.
V průběhu práce bude
a) využito stávajícího vývojového kitu s FPGA ALTERA
b) proveden návrh vlastního programátoru
c) proveden návrh desky FPGA s několika základními periferiemi (tlačítka, 7 seg. display, ...).
Součástí práce bude vytvoření dokumentace návrhu, sestavení a oživení vývojové desky pro možnost snadné pozdější replikace, včetně popisu vytvoření výrobních podkladů a popisu komunikace s firmou vyrábějící DPS.
Práce by měla realizována ve zhruba následujících etapách:
1.Analýza problematiky a rešerše stávajících způsobů řešení s ohledem na problematiku osazování BGA pouzder a návrh vícevrstvých desek.
2.Volba vhodné platformy a způsobů vývoje a výroby zařízení.
3.Výroba prototypového vzorku a jeho oživení.
4.Optimalizace parametrů a případná výroba finální verze vývojového kitu.
Zásady pro vypracování
Cílem práce je vytvoření vlastního vývojového kitu s FPGA Altera, včetně základních periferií, programátoru a demonstračních příkladů. Součástí práce bude návrh a vytvoření desky plošných spojů (DPS) s FPGA a DPS s programátorem. Práce by měla být zakončena experimentálním ověřením funkčnosti zařízení.
V průběhu práce bude
a) využito stávajícího vývojového kitu s FPGA ALTERA
b) proveden návrh vlastního programátoru
c) proveden návrh desky FPGA s několika základními periferiemi (tlačítka, 7 seg. display, ...).
Součástí práce bude vytvoření dokumentace návrhu, sestavení a oživení vývojové desky pro možnost snadné pozdější replikace, včetně popisu vytvoření výrobních podkladů a popisu komunikace s firmou vyrábějící DPS.
Práce by měla realizována ve zhruba následujících etapách:
1.Analýza problematiky a rešerše stávajících způsobů řešení s ohledem na problematiku osazování BGA pouzder a návrh vícevrstvých desek.
2.Volba vhodné platformy a způsobů vývoje a výroby zařízení.
3.Výroba prototypového vzorku a jeho oživení.
4.Optimalizace parametrů a případná výroba finální verze vývojového kitu.
Seznam doporučené literatury
[1] HOWARD, Johnson a Martin GRAHAM. PRENTICE HALL. High Speed Signal Propagation: Advanced Black Magic. Professional technical reference: Prentice Hall, 2003. ISBN 0-13-084408-X.
[2] HOWARD, Johnson a Martin GRAHAM. PRENTICE HALL. High Speed Signal Propagation: A Handbook of Back Magic. Professional technical reference: Prentice Hall, 1993.
[3] BOGATIN, Eric. Signal and power integrity. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2004, xviii, 874 s. Prentice-Hall Modern Semiconductor Design Series. ISBN 01-306-6946-6.
[4] ALTERA. Dokumentace k vývojovému kitu DE2 [Online elektronická dokumentace]. 23.6.2006. 24 s. [cit. 23.2.2013]. 2.revize. Dostupné z: http://www.cs.columbia.edu/
%20sedwards/classes/2013/4840/DE2_schematics.pdf
Seznam doporučené literatury
[1] HOWARD, Johnson a Martin GRAHAM. PRENTICE HALL. High Speed Signal Propagation: Advanced Black Magic. Professional technical reference: Prentice Hall, 2003. ISBN 0-13-084408-X.
[2] HOWARD, Johnson a Martin GRAHAM. PRENTICE HALL. High Speed Signal Propagation: A Handbook of Back Magic. Professional technical reference: Prentice Hall, 1993.
[3] BOGATIN, Eric. Signal and power integrity. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2004, xviii, 874 s. Prentice-Hall Modern Semiconductor Design Series. ISBN 01-306-6946-6.
[4] ALTERA. Dokumentace k vývojovému kitu DE2 [Online elektronická dokumentace]. 23.6.2006. 24 s. [cit. 23.2.2013]. 2.revize. Dostupné z: http://www.cs.columbia.edu/
%20sedwards/classes/2013/4840/DE2_schematics.pdf
Přílohy volně vložené
1X CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Cílem diplomové práce byl návrh vlastního vývojového přípravku s programovatelným polem Altera. Při zadání práce byla zohledněna složitost návrhu vyplívající zejména z použití pouzdra BGA s celkem 672 přípojnými piny a tím i extrémní nároky na návrh a výrobu desky plošných spojů. Hlavním cílem práce tak bylo zvládnutí a popis technologie návrhu vícevrstvých desek plošných spojů s pouzdry BGA. Pro ucelený systém bylo dále nutné navrhnout vlastní programátor FPGA a vývojový kit vybavit demonstračními periferiemi. Předložená práce měla být v závěru zakončena experimentálním ověřením funkčnosti celého zařízení. Diplomantovi se podařilo ve stanoveném čase splnit všechny vytyčené cíle rozsáhlé práce. Diplomová práce byla komisí navržena na Studentskou cenu děkana II. stupně za vynikající úroveň DP.