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小白自学fpga I/O资源学习

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阅读(2002)

对于这个系统的原理图的设计,首先应该明确的是fpgaI/O资源的分配,从而保证原理图的正确性。

小白学习了一下cyc iii handbook 中的Section II I/O interface一篇,对于相应的硬件电路有点不是很明白,上百度查找了不少相关I/O标准,比如LVDS、SSTL之类的。大概知道了I/O标准的相关常识。

通过对pin information for the cyclone iii ep3c5 这篇数据文档,总结出cyclone iii 的管脚资源的分类为以下四个种类:

1)电源/地:包括 内核电压(VCCINT)、I/O管脚电压(VCCIO)、锁相环电压(VCCA、VCCD_PLL)、地(GND、GNDA)。这一类管脚都是单用的。CYCLONE III 有8个BANK,其中每个BANK都有一个VCCIO,来决定这个 BANK中的I/O标准是多少伏电压。

2)时钟:时钟管脚可以单独接单端时钟,也可以作为差分时钟的其中一端来连接。

3)I/O: 一般I/O管脚都是可以服用和配置的,他们可以满足单端的I/O标准,同时也能配置成差分I/O标准的其中一端来使用,或者是差分信号中的参考电压信号。所有的I/O都可以支持单端或者差分信号的,但是对于HSTL-12 Class 2标准,只有纵向的两排I/O支持。

4)配置:JTAG的配置管脚是单独使用,而其他的AS或者PS下载得,都可以配置成普通的I/O来使用(如果在不使用这种模式来进行配置fpga的情况下),MSEL这种硬件配置的管脚也是单独使用的。

读完了这些文档,大概对fpga的管脚和I/O标准有了一定的了解,fpga要想和其他外设相连并且正常工作,比如这个系统的DDR2芯片和88e1111芯片,那么首先要保证fpga 的内核电源和接地的稳定,同时时钟也要必要的。这些完成后,正常的fpga配置外围电路要做好,fpga才能下载和工作。最后,对于不同的外设的I/O标准,要把FPGA的I/O管脚资源的电压和标准选择好,才能正确的控制外设芯片,与之通信。

下面,就按照上面三大块需求,完成这个系统的原理图设计,其中对于各种I/O标准的连接和设计,需要参考AN447这篇技术文档。

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