S2---FPGA-A7板级原理图硬件实战
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FPGA-A7板级原理图硬件实战
- 基于XC7A100TFGG484的FPGA硬件设计流程图
A7核心板,是基于XILINX公司的ARTIX-7系列100T的XC7A100T,2FGG484I这款芯片开发的高性能核心板,具有高速,高带宽,高容量等特点,适合高速数据通信,视频图像处理,高速数据采集等方面使用。
这款核心板使用了2片MICRON公司的MT41J256M16HA-125这款DDR3芯片,每片DDR的容量为4Gbit;2片DDR芯片组合成32bit的数据总线宽度,FPGA和DDR3之间的读写数据带宽高达25Gb;这样的配置,可以满足高带宽的数据处理的需求。
-
- 系统框图(★)

1.2、时钟框图

1.3、复位框图

1.4、电源时序框图 & 电源功耗评估表(具体内容S3节体现)
1.4.1、FPGA功耗评估(XPE)
《7_Series_XPE_2019_1_2》 excel算法


1.4.2、板级总功耗评估表(excel)

1.4.3、电源时序图

1.4.4、电源树

1.4.5、电源参考总方案
2、基于XC7A100TFGG484的FPGA硬件实战
2.1、XC7A100TFGG484 FPGA 简介
Artix 7 FPGA Package Device Pinout Files
《 ug475_7Series_Pkg_Pinout 》
使用的FPGA型号为XC7A100T-2FGG484I,属于Xilinx公司Artix-7系列的产品。
Xilinx ARTIX-7 FPGA的芯片命名规则如下:

芯片XC7A100T-2FGG484I为例进行简单介绍:
·XC7A:Xilinx公司Artix-7系列;
·100T:LE逻辑单元的数量,并带有高速串行收发器,各型号的逻辑资源量详见下图
·-2:器件的速度等级,数字越大表示速度等级越高;
·FGG:封装方式;
·484:表示封装引脚数量;
·I:工作温度,商业级C:0℃~70℃,工业级I:-40℃~85℃、军工级: -55℃~125℃
A系列资源库


其中FPGA芯片XC7A100T的主要参数如下所示:(★)
| 名称 | 具体参数 |
| 逻辑单元Logic Cells | 101440 |
| 查找表(Slices) | 15850 |
| 触发器(CLB flip-flops) | 126800 |
| Block RAM(36kb each)大小 | 135 |
| DSP处理单元(DSP Slices) | 240 |
| PCIe Gen2 | 1 |
| 模数转换/XADC | 1个12bit, 1Mbps DA |
| GTP Transceiver | 4个,6.6Gb/s max |
| 速度等级 | -2 |
| 温度等级 | 工业级 |
2.1.1、XC7A100TFGG484的管脚分类
2.1.2、XC7A100TFGG484电源管脚分类
2.2、时钟电路 (参考19课)
2.3、复位电路 (参考20课)
2.4、JTAG接口 (参考31课)
2.5、QSPI Flash (参考22课)
2.6、DDR3 (参考23课)
2.7、LED灯 (参考42课)
2.8、扩展接口
2.9、电源接口
3、基于A7的FPGA硬件设计注意事项(★)
3.1、FPGA中Config0的相关管脚设置
3.1.1、相关管脚
3.1.2、M2_0、M1_0、M0_0、CCLK_0(FPGA采用Master SPI配置模式001)
3.1.3、VCCADC_0、GNDADC_0 (XADC模块)
3.1.4、TCK_0、TDI_0、TDO_0、TMS_0 (JTAG)
3.2、FPGA中bank 14 & 15的相关管脚设置(Master SPI)
3.3、FPGA 的高速MGTx电路设计注意点
3.4、电源方案
Artix-7 FPGA电源有VCCINT, VCCBRAM, VCCAUX, VCCO, VMGTAVCC和VMGTAVTT。
3.4.1、数字电源
3.4.2、模拟电源
3.4.3、上电时序
3.4.4、电源方案
详细内容参考视频讲解
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