S2---FPGA-A7板級原理圖硬件實戰

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FPGA-A7板級原理圖硬件實戰

  1. 基于XC7A100TFGG484的FPGA硬件設計流程圖

A7核心板,是基于XILINX公司的ARTIX-7系列100T的XC7A100T,2FGG484I這款芯片開發的高性能核心板,具有高速,高帶寬,高容量等特點,適合高速數據通信,視頻圖像處理,高速數據采集等方面使用。

這款核心板使用了2片MICRON公司的MT41J256M16HA-125這款DDR3芯片,每片DDR的容量為4Gbit;2片DDR芯片組合成32bit的數據總線寬度,FPGA和DDR3之間的讀寫數據帶寬高達25Gb;這樣的配置,可以滿足高帶寬的數據處理的需求。

    1. 系統框圖(★)

1.2、時鐘框圖

1.3、復位框圖

1.4、電源時序框圖 & 電源功耗評估表(具體內容S3節體現)

1.4.1、FPGA功耗評估(XPE)

《7_Series_XPE_2019_1_2》???? excel算法

1.4.2、板級總功耗評估表(excel)

1.4.3、電源時序圖

1.4.4、電源樹

1.4.5、電源參考總方案

2、基于XC7A100TFGG484的FPGA硬件實戰

2.1、XC7A100TFGG484 ??FPGA 簡介

Artix 7 FPGA Package Device Pinout Files

?ug475_7Series_Pkg_Pinout

使用的FPGA型號為XC7A100T-2FGG484I,屬于Xilinx公司Artix-7系列的產品。

Xilinx ARTIX-7 FPGA的芯片命名規則如下:

芯片XC7A100T-2FGG484I為例進行簡單介紹:

·XC7A:Xilinx公司Artix-7系列;

·100T:LE邏輯單元的數量,并帶有高速串行收發器,各型號的邏輯資源量詳見下圖

·-2:器件的速度等級,數字越大表示速度等級越高;

·FGG:封裝方式;

·484:表示封裝引腳數量;

·I:工作溫度,商業級C:0℃~70℃,工業級I:-40℃~85℃、軍工級: -55℃~125℃

A系列資源庫

其中FPGA芯片XC7A100T的主要參數如下所示:(★)

名稱

具體參數

邏輯單元Logic Cells

101440

查找表(Slices)

15850

觸發器(CLB flip-flops)

126800

Block RAM(36kb each)大小

135

DSP處理單元(DSP Slices)

240

PCIe Gen2

1

模數轉換/XADC

1個12bit, 1Mbps DA

GTP Transceiver

4個,6.6Gb/s max

速度等級

-2

溫度等級

工業級

? ? ? 2.1.1、XC7A100TFGG484的管腳分類
? ? ? 2.1.2、XC7A100TFGG484電源管腳分類

2.2、時鐘電路 (參考19課)

2.3、復位電路 (參考20課)

2.4、JTAG接口 (參考31課)

2.5、QSPI Flash (參考22課)

2.6、DDR3 (參考23課)

2.7、LED燈 (參考42課)

2.8、擴展接口

2.9、電源接口

3、基于A7的FPGA硬件設計注意事項(★)

3.1、FPGA中Config0的相關管腳設置

? ? ? 3.1.1、相關管腳
? ? ? 3.1.2、M2_0、M1_0、M0_0、CCLK_0(FPGA采用Master SPI配置模式001)
? ? ? 3.1.3、VCCADC_0、GNDADC_0? (XADC模塊)
? ? ? 3.1.4、TCK_0、TDI_0、TDO_0、TMS_0? (JTAG)

3.2、FPGA中bank 14 & 15的相關管腳設置(Master SPI

3.3、FPGA 的高速MGTx電路設計注意點

3.4、電源方案

Artix-7 FPGA電源有VCCINT, VCCBRAM, VCCAUX, VCCO, VMGTAVCC和VMGTAVTT。

3.4.1、數字電源
3.4.2、模擬電源
3.4.3、上電時序
3.4.4、電源方案

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