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FPGA最小体系之:硬件体系的规划技巧

FPGA的硬件设计不同于DSP和ARM系统,比较灵活和自由。只要设计好专用管脚的电路,通用I/O的连接可以自己定义。因此,FPGA的电路设计中会有一些特殊的技巧可以参考。

FPGA的硬件规划不同于DSP和ARM体系,比较灵敏和自在。只需规划好专用管脚的电路,通用I/O的衔接能够自己界说。因而,FPGA的电路规划中会有一些特别的技巧能够参阅。

2.3.1 管脚兼容性规划

前面的内容提到过,FPGA在芯片选项的时分要尽量挑选兼容性好的封装。那么,在硬件电路规划时,就要考虑怎么兼容多种芯片的问题。

例如,赤色飓风II代-Altera的开发板便是兼容了EP1C6Q240EP1C12Q240两个类型的FPGA。这两个芯片有12个I/O管脚界说是不同的。在EP1C6Q240芯片上,这12个I/O是通用I/O管脚,而在EP1C12Q240芯片上,它们是电源和地信号。

为了能确保两个芯片在相同的电路板上都能作业,咱们就必须依照EP1C12Q240的要求来把对应管脚衔接到电源和地平面。由于,通用的I/O能够衔接到电源或许地信号,可是电源或许地信号却不能作为通用I/O。

在相同封装、兼容多个类型FPGA的规划中,一般的准则便是依照通用I/O数量少的芯片来规划电路。

2.3.2 依据电路布局来分配管脚功用

FPGA的通用I/O功用界说能够依据需求来指定。在电路图规划的流程中,假如能够依据PCB的布局来对应的调整原理图中FPGA的管脚界说,就能够让后期的布线作业更顺畅。

例如,如图2.1所示,SDRAM芯片在FPGA的左边。在FPGA的管脚分配的时分,应该把与SDRAM相关的信号安排在FPGA的左边管脚上。这样,能够确保SDRAM信号的布线间隔最短,完成最佳的信号完整性。

2.3.3 预留测验点

现在FPGA供给的I/O数量越来越多,除了能够满意规划需求的I/O外,还有一些剩下I/O没有界说。这些I/O能够作为预留的测验点来运用。

例如,在测验与FPGA相连的SDRAM作业时序状况的时分,直接用示波器丈量SDRAM相关管脚会很困难。并且SDRAM作业频率较高,直接丈量会引进额定的阻抗,影响SDRAM的正常作业。

假如FPGA有预留的测验点,那么能够即将测验的信号从FPGA内部指定到这些预留的测验点上。这样既能测验到这些信号的波形,又不会影响SDRAM的作业。

假如电路测验过程中发现需求飞线才干解决问题,那么这些预留的测验点还能够作为飞线的过渡点。

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