关于管脚 FPGA重要的资源之一

时间:2025-09-17  作者:Diven  阅读:0

管脚是FPGA重要的资源,FPGA的管脚分别包括,电源管脚,普通I/O,配置管脚,时钟专用输入管脚GCLK等。

关于管脚 FPGA重要的资源之一

(1)电源管脚,通常来说FPGA内部的电压包括内核电压和I/O电压。

1.内核电压:即FPGA内部逻辑的供电。通常会较I/O电压较低,随着FPGA的工艺的进度,FPGA的内核电压逐渐下降,这也是降低功耗的大势所趋。

2.I/O电压 (Bank的参考电压)。每个BANK都会有独立的I/O电压输入。也就是每个BANK的参考电压设定后,本BANK上所有I/O的电平都与参考电平等同。

是否可以通过约束来设定IO管脚的输出电平那,答案是否定的,如下例所示

set_instance_assignment -name IO_STANDARD 3.0-V LVCMOS -to pinA

set_instance_assignment -name IO_STANDARD 3.3-V LVCMOS -to pinB

不论设定为多大的电平,IO的输出与BANK的参考电压保持一致,也就是说,PINA和PINB的电平与其BANK的电平保持一致,而不是所约束的那样一定会是3V或3.3V的电平。那是否意味着这种约束没有作用?如果约束同一BANK上的管脚为不同电平,如PINA和PINB在同一BANK,但是电平不同,则EDA工具会报错。可以起到错误检查的作用。(同一bank上电平要一致,但是类型可以是多种,例如CMOS,TTL等)。

对于复杂的FPGA内部,一般来说PLL也会都单独的供电,并且其内部包括数字电源和模拟电源。SERDES一般也需要独立供电。一般支持高速SERDES的FPGA器件都都有独立的供电管脚,一般也都有独立的时钟管脚(一般为差分时钟)。

(2) 配置管脚:

FPGA的配置管脚每个FPGA都需要,为了支持多种配置方式,例如JTAG,从串、从并、主串、主并等。值得注意的是,对于其配置管脚的控制信号来说,是专用管脚,不能用做普通I/O,而其数据信号,可以用作普通I/O。在管脚资源较为紧张时,可以复用配置信号的数据信号作为普通I/O来用。

(3) 普通I/O:

FPGA的I/O是FPGA管脚上较为丰富的资源。也是做管脚约束时最常用的资源。对于例化IP来说(例如serdes和DDR2/3等),需要使用EDA工具给出了I/O约束。如果修改则需要预先编译进行评估。DDR的接口信号最好能在一个BANK上约束,如果不能则其控制信号要约束到同一BANK上,否则导致EDA工具布局布线报错。

对于FPGA的普通I/O,可以设定包括管脚电平类型(LVTTL,LVCOMS,SSTL,HSTL等等),还包括端接大小,驱动电流,摆率等参数。对于FPGA引脚来说,通过阻抗匹配的设置(altera的OCT,xilinx的DCI的设置)。可以有效的减少板上电阻的数目,降低BOM成本。端接的设置可以阻止阻抗不连续导致信号反射,保证信号完整性。

(4)时钟管脚

FPGA内部的时钟,都需要通过专用时钟管脚连接内部PLL或者DCM等专用时钟处理单元,从而接入内部高速时钟网络。在早期的FPGA中内部时钟资源有限,专用处理单元也有限,需要严格的规划PLL等时钟处理单元和全局时钟资源,随着FPGA技术的发展,这个功能逐渐弱化,但是早期规划也是必须的。

值得注意的是,对于一些外部同步信号的输入,其时钟没有连接到专用时钟管脚上,只用于采样当前的同步信号,因此不用接入全局时钟网络,设计上也是允许的,需要约束其管脚不使用全局时钟资源。否者,EDA工具会报错,提示其作为时钟输入,而没有接在专用时钟管脚上。

猜您喜欢

110k贴片电阻是一种应用于电子电路中的小型电子元件。其阻值为110千欧姆,采用表面贴装技术(SMT),可以直接焊接在电路板上,具有体积小、重量轻、可靠性高等优...
2024-11-29 10:26:20

手动阀门作为工业管道系统中重要的控制装置,其规格尺寸直接影响到安装和使用的效果。手动阀门的规格尺寸主要包括阀门的口径、外形尺寸、连接方式和材料等。常见的口径有D...
2025-04-27 00:00:00

拨轮开关是常见的电气控制装置,应用于各种电子设备和家用电器中。通过旋转一个圆形的控制轮来切换电路状态,实现开关、调节或选择功能。拨轮开关通常由外壳、旋转轴和内部...
2025-06-23 00:00:00

贴片电阻的功率,也就是瓦数,并非一个固定值,而是根据尺寸和型号的不同而变化的。常见的贴片电阻功率从1/16W (0.0625W) 到1W甚至更高不等。 大多数情...
2024-11-29 10:26:17

在现代工业中,工控产品的应用领域而多样。在制造业中,工控产品被应用于自动化生产线,帮助提升生产效率和产品质量。通过PLC(可编程逻辑控制器)和传感器的结合,企业...
2021-09-29 00:00:00

LED驱动的应用领域非常,涵盖了多个行业和生活场景。在照明领域,LED驱动被应用于住宅、商业以及街道照明,因其节能、长寿命的特点而受到青睐。在显示技术方面,LE...
2020-01-05 00:00:00

电流检测电阻作为关键元件,应用于电源管理、电机控制和电池保护等领域。RALEC(旺诠)作为知名电阻制造商,其电流检测电阻系列以高精度、高可靠性和多样化的产品规格...
2013-11-13 11:33:22

警示灯是用于传递警告信息的信号装置,应用于交通、工业及公共安全等领域。其基本定义是,通过发光或闪烁的方式,提醒人们注意潜在的危险或特殊情况。警示灯通常采用鲜艳的...
2009-02-17 00:00:00

贴片电阻上那些神秘的数字究竟代表什么呢?其实,它们是电阻阻值的简写形式,方便工程师快速识别和使用。通常情况下,三位数字表示法最为常见。前两位数字代表有效数字,最...
2024-11-26 11:29:52