参加活动，我先发一个Spartan6的吧

winthony · 发表于 2012-6-12 17:45:26

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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

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～～～～～

jackzhang · 发表于 2012-6-13 10:30:53

不错的设计，鼓励一下

zbhbyc · 发表于 2012-6-14 13:40:58

相当不错的设计！

qqflybirds · 发表于 2012-6-20 22:33:17

图画的很好的，学习了。

KeepEasy · 发表于 2012-6-27 15:05:47

学习一下

Djerly · 发表于 2012-7-2 11:35:13

回复 1# winthony

什么时候，我才能画出这个电路图，膜拜呀，膜拜

winthony · 发表于 2012-7-2 11:42:06

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。

goyellow · 发表于 2012-7-11 15:52:42

好阿...

boi-lee · 发表于 2012-7-17 10:04:25

很好的设计，学习了~

1300961081 · 发表于 2012-7-19 00:00:28

回复 1# winthony

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