16ピンDIP FPGAのスペック
作る！私のDIPコンピュータ
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| 16ピンDIP FPGAミニモジュールは，Altera MAX 10を搭載し，JTAG端子をユーザ端子と共有する設計で，外部電源は3.3V，コンフィグは磁石で制御可能な特徴をもつ 〈著：圓山 宗智〉 |
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16ピンDIP FPGAミニモジュールの概要
16ピンDIP FPGAミニモジュールは，AlteraのMAX 10シリーズ，型番10M02DCV36C8Gを搭載した小型のFPGAモジュールです．パッケージはDIP-16でピン・ピッチは2.54mmとなっています．外部電源電圧は3.3Vで，VDD端子とVSS端子は基板上で対角位置に配置されています．
搭載されるFPGAは2Kのロジック・エレメントをもち，内蔵のコンフィグ用フラッシュ・メモリによって電源投入時の自動設定が可能です．FPGA自体の電源電圧は1.2V，2.5V，3.3Vに対応しています．パッケージはVBGA36で，サイズは約3.4mm四方，厚み0.46mm，ボールピッチ0.4mmの小型設計です．
電源と周辺回路の特徴
モジュールにはMICREL製のLDOレギュレータMIC5332-J4YMT-TRが搭載されており，1.2Vと2.5Vの2系統の電圧を300mAまで供給できます．パッケージはMLF8で非常にコンパクトです．これによりFPGAの複数電圧ラインの安定供給が実現されています．
また，ホールICとしてABLIC製のS-5712BCDH1-I4T1Uを実装しています．このホールICはCMOS出力でアクティブハイ，オムニポーラタイプで3.0mTの磁界を検出します．電源電圧は3.3Vで，パッケージ・サイズは1.2mm×1.4mmと小型です．ホールICの出力はFPGAのJTAGイネーブル（JTAGEN）端子に接続されており，磁石を近づけることでJTAG機能が有効になり，FPGAのコンフィグレーションが可能になります．磁石を離すとすべての端子がユーザ用に使えます．
ピン配置とJTAG機能の共有
16ピンDIPモジュールのピン配置は，1番ピンから8番ピンが片側に，9番ピンから16番ピンが反対側に配置されています．1番ピンはFPGAのC1端子に，2番ピンはE1端子に接続されています．JTAG端子はユーザ端子と兼用で，例えば1番ピンのC1はJTAGのTDI機能と，7番ピンのC3はJTAGのTMS機能と共有されています．
JTAG用の4本の信号線はユーザピンとシェアされているため，コンフィグ時以外はユーザの自由に使えます．基板には1番ピンの位置を示す切り欠きがあり，モジュールの向きを間違えないよう注意が必要です．FPGAチップ自体はCSPパッケージで，基板上では光沢のある大きなチップとして確認できます．1番ピンは基板の左下に来るように取り付ける点も重要です．
〈著：ZEPマガジン〉参考文献
- ［VOD/KIT/data］新人技術者のためのRISC-V CPU設計 初めの一歩，ZEPエンジニアリング株式会社．
- ［VOD/KIT］一緒に動かそう！Lチカから始めるFPGA開発【基礎編＆実践編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
- ［VOD/KIT］Xilinx製FPGAで始めるHDL回路設計入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
- ［VOD/KIT］Zynqで初めてのFPGA×Linux I/O搭載カスタムSoC製作，ZEPエンジニアリング株式会社．
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