总结一下FPGA板的痛苦调试经历,顺便晒板

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 楼主| drentsi 发表于 2013-1-17 15:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 drentsi 于 2013-1-17 15:15 编辑

设计目标是做一个FPGA千兆网平台,运行一些特殊的程序。
千兆网要支持10/100/1G电网口,还要支持千兆SFP光网口和SGMII接口,算是比较全了。
FPGA是XC3S1400A-FTG256,140万门的FPGA,实际容量比spartan-6的LX25要大一些。
板子上有DDR内存,SRAM等。
之前用过V4,V5,DDR,DDR2,都很顺利,心想做这个板应该轻车熟路了,实际上比预想的麻烦多了,深陷泥潭3个月了,现在才调通。
想想以前比这复杂多的都一次性搞定了。
第一次做板后,JTAG能找到FPGA,内存出错,网口不同,逻辑还出错,那叫一个郁闷啊。芯片,焊接,PCB设计,FPGA设计都可能有问题,一项项排除,仍为确定原因。
于是改PCB设计,严格考虑DDR布线,电源配置等等,可以确定不是PCB问题。
第二次做板,现象和第一次一样,崩溃中。搞正规芯片,拿到外面请专业人士焊接,现象依旧。最后自学BGA焊接,确保没有焊接问题。现象依旧。那叫一个郁闷啊。
最后怀疑EDK的MPMC有问题,花了好几天测试好几个版本,果然有问题。只好自己写一个DDR控制器,搞定。DDR可以跑333,估计也可以跑400,没花时间测试。
我用的是125MHz时钟,实测吞吐率为460MB/s,效率在92%,MPMC理论最大值为80%。
搞定内存之后调网口,几十个寄存器,看啊,调啊,眼都花了,最后搞定。
开始晒板,PCB是4层的




底板上只有电源和网口插座以及SFP座子,网口,光电自适应,都可以跑1000Mbps。
板子电源上有一点问题,3.3V转2.5V,用DC/DC在低温下无法启动,
不过已解决,换上2个IN4001二极管,再改版即可。
总结:
过去的设计经验不一定在陌生的芯片和环境下适应
官方的东西,经多次验证正确,也不能保证下一次正确
电源很重要,virtex系列电源处理简单多了,在spartan上可能就是个陷阱,足够多的滤波电容是必须的。
排针可以稳定的通过1.25G的信号,这个收获很值了,可以避免使用昂贵的接插件。有些高速接插件比整个板子的芯片还贵。

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ococ 发表于 2013-1-17 15:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 ococ 于 2013-1-17 15:53 编辑

感谢分享啊。EDK里面的MPMC没用过不知道怎么样。
不过楼主为何要花时间精力自己写DDR控制器呢?XILINX的IP core里面有MIG可以直接用的吧
jahnson066 发表于 2013-1-17 17:46 | 显示全部楼层
楼主好强大,菜鸟膜拜一下
GoldSunMonkey 发表于 2013-1-17 21:08 | 显示全部楼层
753008461 发表于 2013-1-17 18:59
苦逼的生活啊

怎么了?
GoldSunMonkey 发表于 2013-1-17 21:09 | 显示全部楼层
不错不错。谢谢啦
 楼主| drentsi 发表于 2013-1-17 22:47 | 显示全部楼层
ococ 发表于 2013-1-17 15:45
感谢分享啊。EDK里面的MPMC没用过不知道怎么样。
不过楼主为何要花时间精力自己写DDR控制器呢?XILINX的IP  ...

MPMC支持MIG啊,但是没解决问题,只能自己搞一个了
lark100 发表于 2013-1-17 22:59 | 显示全部楼层
向LZ学习!
1003704680 发表于 2013-1-18 00:11 | 显示全部楼层
看不懂,但是能感觉到一种逼人的气势,学习ING!
52228254 发表于 2013-1-18 00:19 | 显示全部楼层
楼主在吗?最近我也调这块phy芯片呢,我芯片的寄存器没有设置,直接跳线联的相应引脚,1000M模式,RMII,可是网线连在别人电脑上都是好的,可以识别,连在自己的电脑上就是不行,可是两个电脑都是千兆网卡,还有你的mac层是怎么弄的啊?我目前是调用ISE内部的IP核,感觉不好,能不能介绍下你的具体做法,你的88e1111的寄存器都配置的哪些?求帮助,qq52228254
jakfens 发表于 2013-1-18 09:47 | 显示全部楼层
看看哦
H572 发表于 2013-1-18 09:53 | 显示全部楼层
丝印这么差,LZ在JLC做的PCB!??
janjo 发表于 2013-1-18 09:59 | 显示全部楼层
牛气逼人!!!菜鸟膜拜!大神啊,五体投地
bruceding 发表于 2013-1-18 10:11 | 显示全部楼层
高手
飘飞的云123 发表于 2013-1-18 10:22 | 显示全部楼层
好东西
aliang2007 发表于 2013-1-18 11:31 | 显示全部楼层
不错 收藏下 马上我也要开始
hjs1618 发表于 2013-1-18 11:58 | 显示全部楼层
这个板子要布多久啊,感觉不好布
Cortex-M0 发表于 2013-1-18 12:55 | 显示全部楼层
板子布的不错。。
huangqi412 发表于 2013-1-18 12:58 | 显示全部楼层
很好看
forgot 发表于 2013-1-18 13:00 | 显示全部楼层
;PLZ太抠了   好省地方
and 发表于 2013-1-18 13:21 | 显示全部楼层
drentsi也有崩溃的时候,:lol
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