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[FPGA] Xilinx 7系列FPGA管脚是如何定义的?

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gaochy1126|  楼主 | 2021-7-31 20:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
引言: 我们在进行FPGA原理图和PCB设计时,都会涉及到FPGA芯片管脚定义和封装相关信息,本文就Xilinx 7系列FPGA给出相关参考,给FPGA硬件开发人员提供使用。通过本文,可以了解到:

Xilinx 7系列FPGA管脚是如何定义的

原理图设计时如何下载FPGA管脚文件(Pinout文件)

1.Xilinx7系列FPGA管脚定义


o4YBAGCFL0KAOxn9AABfn9KaVQU669.jpg

表1-1、Xilinx 7系列FPGA管脚定义

FPGA的器件管脚按照Bank进行划分,每个Bank独立供电,以使FPGA I/O适应不用电压标准,增强I/O设计的灵活性。每个用户Bank包括50个I/O管脚或者24对差分对管脚(48个差分信号),Top和Bottom各一个单端管脚。图1给出了K325T芯片用户Bank IO原理图举例。

pIYBAGCFL3yAEGYqAAJRIqrhmjg143.jpg

图1、K325T芯片用户Bank IO原理图

在图中,我们可以看到红色圈住的两个单端信号,绿色线条圈住的_CC时钟管脚不用作时钟输入时可以作为用户I/O来使用,另外,还可以看到蓝色标记的VREF管脚,当该BANK I/O用作DDR内存接口时,需要提供伪差分所需的阈值电压,此时_VREF_管脚需要接DDR外设要求的参考电压。其他I/O管脚分析,可以参考表1-1管脚定义说明。

2.Xilinx7系列FPGA管脚Pinout文件下载

我们在进行原理图库设计时,如何获得FPGA每个管脚定义呢?在UG475官方文档第二章7 Series FPGAs Package Files的ASCII Pinout Files子节中,按照FPGA器件家族和器件封装分类,给出了7系列所有器件Pinout定义链接地址。官网给出CSV和TXT两种格式Pinout文件,我们可以灵活选择。

o4YBAGCFL4-AbiHUAAExOHI8u4w484.jpg

图2、FPGA Pinout下载链接

pIYBAGCFL7aALblcAACkHH2OsFQ739.jpg

图3、Xilinx官网下载Pinout

我们打开一个.TXT形式的Pinout,如图4所示。可以看到,文件分为8列,包含所有设计原理图所需的关键信息:管脚编号、管脚名称、管脚DDR内存分组、管脚BANK编号、辅助组(VCCAUX)、超级逻辑域(SLR)、I/O管脚类型(配置、HR、HP、收发器管脚等)以及与器件Pin-to-Pin兼容相关的NC管脚信息。

pIYBAGCFL82AQkQHAAEbSFcdDFU355.jpg

图4、Pinout文件内容举例


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