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[活动] 参加活动,我先发一个Spartan6的吧

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发表于 2012-6-12 17:45:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

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这几年做的FPGA验证板也不少了,今天放一个基于Spartan6的验证平台设计方案参加活动,算是抛砖引玉吧。项目目标是做一块通用的FPGA验证平台,验证板使用的是Spartan6系列中逻辑门数最多的型号XC6SLX150,和活动奖品LX9是一个系列,呵呵。 主要的功能划分如下图所示,下面会分别介绍:
   功能模块.JPG
   
    层叠:从功能框图可以看出,主板上并没有太多的功能模块,除了两片MRAM以外都是一些通用的测试模块,例如LED灯,按键,拨码开关,等等。MRAM是一种非挥发性的磁性随机存储器。全当成SDRAM用也没问题。主板采用了12层板设计,层叠结构如下:
  Layer1   TOP Signal      
  Layer2   GND
  Layer3   Signal
  Layer4   GND
  Layer5   Signal
  Layer6   Power
  Layer7   GND
  Layer8   Signal
  Layer9   Power
  Layer10 Signal
  Layer11 GND
  Layer12 BOTTOM Signal
    通过这种层叠设计,可以保证每层信号线都能有良好的参考平面,FPGA主要电源都放到Layer6的电源层,其它外围器件的电源放到Layer9的电源层。本想精简一下层叠设计,不过没想到太好的方案,大家可以一起探讨。
   
    配置:板上预留了两片配置芯片XCF32和XCF08,可以灵活选择使用。设计的时候需要注意配置芯片的几个电压连接,还有上下拉选择,xillinx有相应的文档,在设计之前还是要好好阅读的,不然容易出现问题。

    电源:在电源设计方面采用了TI的电源模块,简化了电源设计,保障了大电流的需求。FPGA芯片各个Bank的电压在板上设为可调,可以通过跳线灵活选择各个Bank的电压,方便后续开发使用。在电压切换的地方PCB设计时候需要考虑电流影响。

    接口:由于主板的设计目的是做一块通用的开发平台,所以基本上把FPGA用户可用的IO都引出来了。在主板上预留了几种JTAG连接座,可以用来调试软核。另外还有几个普通IO插座,用来连接一些低速设备。同时还预留了四个SAMTEC高速连接器,可以实现和子板的高速连接。在设计时考虑走线的等长和阻抗。项目后期尝试板子堆叠,互联效果还是不错的。

    其它:除此之外就是一些常用的板级资源,如按键,拨码开关,LED,阻容复位电路和几路晶振。这些常用的资源可以方便系统调试。

    总之,整板设计原则就是灵活通用。后续可以很方便的利用验证平台完成各种不同需求的项目。

    附上板子的原理图吧,删除了logo等信息,其它保留。
SpartanFPGA原理图.rar (445.7 KB, 下载次数: 294 )

    再来一张PCB的图片
PCB.JPG

    经过调试,板子的性能还是很不错的,由其是预留的几个Samtec高速插座,比预想的连接速度要好,归功与板子设计呢还是Spartan的强大呢?呵呵。

    公司的项目源代码肯定是不能放出来了,呵呵。补上一个小测试程序吧。verilog写的秒表程序。非原创,在几个平台上都验证通过,结构清晰,思路明确。在Spartan6这个板子上通过子板连接四位数码管控制正常。
秒表Verilog.rar (4.01 KB, 下载次数: 67 )

码字可真是个累人的活~~~~~
发表于 2012-6-13 10:30:53 | 显示全部楼层
不错的设计,鼓励一下
发表于 2012-6-14 13:40:58 | 显示全部楼层
相当不错的设计!
发表于 2012-6-20 22:33:17 | 显示全部楼层
图画的很好的,学习了。
发表于 2012-6-27 15:05:47 | 显示全部楼层
学习一下
发表于 2012-7-2 11:35:13 | 显示全部楼层
回复 1# winthony


    什么时候,我才能画出这个电路图,膜拜呀,膜拜
 楼主| 发表于 2012-7-2 11:42:06 | 显示全部楼层
回复 6# Djerly

呵呵,其实项目做多了你会发现这种板子是相对好画的。要用最少的层叠实现最多的功能,还包含模拟数字电路,又要有时序约束和阻抗要求的板子才算有难度。
发表于 2012-7-11 15:52:42 | 显示全部楼层
好阿...
发表于 2012-7-17 10:04:25 | 显示全部楼层
很好的设计,学习了~
发表于 2012-7-19 00:00:28 | 显示全部楼层
回复 1# winthony


    markmarkmarkmarkmark
markmarkmarkmarkmark
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