CQ出版 2003年10月号デザインウェーブマガジン(Photo1)の付録であった、ALTERA Cyclone FPGAボード(Photo2)を、なんとかして動かしてみたいと考えプロジェクトを開始した。
このボードに搭載されていたCycloneチップは、ECP1C3T100
当時しては、LE数が3,000近くの高密度ロジックを持つ高機能なチップです。これが定価1,980円の雑誌の付録につくとは画期的なことだと思いました。

この2年後の2005年には、1chipMSX(Cyclone EP1C12Q240C8 LE数:12,060搭載)も登場し、このレベル(雑誌付録のFPGAの4倍程度)のFPGAチップがあればMSX2レベル(CPU:Z80,VDP:V9938)のパソコンを作り上げることができるのです!!
その後FPGAの活用がホビーレベルでも大きく広がると思ったのですが…それから10年が経ち、電子機器に大きく活用されているのに対してホビー用途は、まだまだ弱い感じです。
オリジナルのFPGAシステムを構築して、内部理解が分かりやすく高機能なオリジナルCPUを作成することを目標にプロジェクトを進めていきます。

SPARTAN3Eボードと改良されたマルツパーツ製Cycloneボードをターゲットにして、拡張プリント基板を作ることにした。
ユニバーサル拡張基板に比べて次ぎのような機能を追加した。

1. USB<->シリアル 変換 IC FT2232D を搭載
   専用コンフィグレーション・ケーブルを使用せずに、拡張ボードからFPGAチップの書き込みができるはずである。また、RS232Cの通信をUSBを介して行えるようになっている。
2. LED×２に替わって表面実装 フルカラーLEDを搭載
   R,G,Bの信号を3つ使用しますが、簡易にFPGAのテストができる。
3. Vportコネクタ×2 装備
   汎用のVportコネクタ(10ピン)を用意し、Vportに対応した機器を接続できるようにした。
4. 電源供給をUSBからとし、ボード上に5V->3.3V変換3端子レギュレータを搭載
   電源の接続が簡易になり、FPGAボード上で3.3Vを発生する必要がなく、拡張ボード上の部品にも直接3.3Vを供給できるようになっている。

回路設計には EAGLE のフリー版で作成したので、利用できる最大値の80mm×100mmの2層基板として設計した。

回路図をpdf で示します。fpga_base.pdf