Nexys3入门指导手册

1万 · 2019-7-31 22:47

Nexys3的套件只有一块PCB板和一根USB micro下载线。第一次接触心里会有疑问，这也太简单了，这样就能工作了。

Nexys3的供电、编程和数据传输能通过一个USB接口完成。USB接口能提供500mA电流，能够提供Nexys3大部分的应用需求，如果连接器连接太多外设，也可以通过电源插口（J10）外部直流供电。
Nexys3的手册等资料可以在Digilent官网免费下载，值得一提的是Digilent提供了Nexys3的全套电路图，对于想了解和着手Spartan6系列FPGA芯片的电路设计是一个非常好的参考。

1万 · 2019-7-31 22:47

主芯片Xilinx Spartan6 XC6LX16CSG324

Spartan6主要分两种系列LX和LXT。其中LX系列没有内嵌PCI-Express兼容端点模块和高速串行收发器模块。XC6LX16CSG324有将近15000个逻辑单元，采用了点距更小的Chip Scale封装，能提供多达232个可使用I/O。
XC6LX16CSG324位于PCB的中心，所有的外围电路都是围绕它，由于管脚密集，芯片周围必须留出足够的空间用于布线。从PCB可以看到配置很多滤波电容，整个布局对称美观。

XC6LX16CSG324的I/O资源分为4个Bank，可以接不同的供电电压，所以设计时要综合考虑管脚的设置和PCB的布局，使得PCB走线距离尽量短和整齐。

3.FPGA配置电路

FPGA是基于SRAM工艺的，断电后将会丢失内部逻辑，所以芯片每次上电必须从外部重新配置FPGA。
可以通过USB PROG口（J3）在线配置FPGA，也可以通过JTAG口（J7）进行配置。

可以选择通过非易失性存储器中的文件在上电时自动配置FPGA。Nexys3有3种模式由跳线（J8）选择：BPI、SPI和JTAG启动模式。

1万 · 2019-7-31 22:48

BPI启动模式通过非易失性并行PCM配置FPGA，SPI启动模式通过非易失性串行PCM配置FPGA，JTAG启动模式通过USB HID HOST(J4)连接的闪存配置FPGA。

4.存储模块

Nexys3上一共有3种存储器：16MB的Cellular Ram（Micron M45W8MW16），16MB的并行PCM（Micron NP8P128A13T1760E），16MB的串行PCM（Micron NP5Q128A13ESFC0E）。

Cellular Ram是一种结合了SRAM和DRAM优点的存储器件，具有低功耗和高速读写数据的优点，可以配置成同步模式或者异步模式。同步模式时读写周期达到70ns，异步模式时总线速率80MHz。

非易失性相变存储器PCM是一种结合了Flash、EEPROM和RAM的优点的存储器件。能进行位读写，不需要块擦出操作，反复读写次数更多，数据保存时间更长。

Cellular Ram和并行PCM是共用数据和地址总线，从Nexys3我们也可以看到者两者布局是放在一起的。

串行PCM支持Quad-mode，Dual-mode和标准的SPI总线传输协议。

1万 · 2019-7-31 22:48

.电源

Nexys3采用了Linear公司的DC-DC芯片（LTC3633 和LTC3619），产生3.3V、2.5V、1.8V以及1.2V四路电压，最大能承受15V输入电压。
供电方式有3种：USB、外部电源和锂电池，通过跳线（JP1）选择。
跳线J11可以接外部锂电池供电，注意锂电池和外部电源输入是并联起来，所以不能同时接外部电源和锂电池。

6.时钟

Nexys3有一个100M CMOS晶体振荡器。FPGA的时钟输入一定要分配在全局时钟引脚。
XC6LX16CSG324内置了2个时钟管理逻辑片，每个逻辑片包含2个数字时钟管理模块和4个PLL模块，可以灵活产生各种需要的时钟信号。

1万 · 2019-7-31 22:48

7.USB PROG接口

Nexys3上有一个Micro USB接口（J3），编程、传输数据和供电都可以通过这一个接口完成。
在PCB背面有一个USB控制芯片，采用的是Cypress公司的高速USB控制器CY7C68013a。该芯片内嵌了8051内核，能支持USB2.0协议。

8.USB A型接口

Nexys3上有一个标准USB A型接口（J4），它用作USB HID Host接口用来接鼠标、键盘或者闪存。该接口还不支持Hub功能，只能接一个鼠标或者一个键盘。
在PCB背面可以看到Nexys3使用了Microchip公司的单片机芯片PIC24FJ192，使它完成作为USB HID HOST的功能。

1万 · 2019-7-31 22:49

USB-UART接口（串口）

Nexys3上还有一个Micro USB接口（J13），可以用来与PC机进行串口通信。

USB转接芯片选用了FTDI公司的FT232R，这是一款专门用于USB-UART的单芯片。

10.基本I/O

Nexys3上包括了8个开关，表示开关状态的8个LED灯。一个4位7段数码显示管，5个按钮可以控制数码管的显示和熄灭。

11.以太网口

Nexys3选用了SMSC的以太网物理层收发器芯片LAN8710A，Xilinx的设计工具中提供了以太网MAC控制IP。LAN8710A使用了MII接口并且支持10/100Mb/s。

PCB上还提供了一个RJ45插座。

上电时LAN8710A的默认状态为：MII模式接口，100Base-TX，PHY地址为000。

12.VGA接口

Xilinx的设计工具提供了VGA控制器的IP，在FPGA中可以完成VGA信号的产生，外围电路简单，只需要一些分压电阻与VGA设备的终端电阻可以产生所需的信号。

输出的VGA信号包括8位RGB颜色信号和2位同步信号，能产生256色的视频图像。

1万 · 2019-7-31 22:49

13.Pmod连接器

Nexys3上有4个Pmod连接器。都是2x6直角100mil插座。每个插座包括2个电源信号，2个低信号和8个I/O信号。
Pmod连接器主要连接一些低速的和引脚不多的外部模块，需要注意PCB板上到Pmod连接器的信号走线并没有考虑阻抗和信号匹配的问题。

Digilent提供各种各样的Pmod外围模块，设计者可以根据需要灵活的选用，大大提高了扩展性能。

14.VHDCI连接器

Nexys3上提供一个68脚VHDCI插座。支持SCSI-3总线传输协议，信号传输速率能达到几百兆。
VHDCI包括40个数据信号，8个电源信号和20个地信号。数据信号组成20个阻抗控制信号对。由于是高速的差分信号布线时需要注意尽量平行，长度相等。

FPGA所有与VHDCI信号连接的管脚都处于I/O bank0。跳线（JP8）能选择I/O bank0的供电为3.3V或者2.5V。

15.软件工具

Digilent提供了一个独特强大的调试工具Adept。可以配置Xilinx逻辑器件，初始化扫描链，对FPGA，PROM进行编程，同时还具有开发板的自检校验功能和I/O扩展功能。可以在Digilent官网免费下载

1万 · 2020-3-31 22:37

为nexys4-ddr板子创建boot.bin文件

1万 · 2020-3-31 22:37

FPGA芯片是EP2C5Q208或者EP2C8E208。还是不错的。

1万 · 2020-4-11 18:44

Nexys3入门指导手册，原理图在哪里下载呢？

1万 · 2020-4-30 08:46

vivido还是ise开发这个源代码呢？

1万 · 2020-5-2 23:11

spartan3e的资料有吗？最近的资料很多呢。

1万 · 2020-5-13 14:28

Nexys3入门板子还可以免费申请吗？现在不敢买了。

1万 · 2020-6-6 18:44

Nexys3的开发板一点也不便宜啊。

1万 · 2020-10-27 18:38

Nexys3,Nexys 开发板,是基于最新技术Spartan-6 FPGA的数字系统开发平台。

1万 · 2020-10-27 18:38

来看看Digilent公司推出的Nexys3开发资料。

1万 · 2020-10-27 18:38

NexysTM3开发板是基于当前赛灵思最新技术Spartan-6 FPGA的数字系统开发平台。

Nexys3入门指导手册

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