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S2---FPGA-A7板级原理图硬件实战

news 2025/9/23 6:54:02

视频链接

FPGA-A7板级系统硬件实战01_哔哩哔哩_bilibili

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。

1. 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。