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【博客大赛】FPGA实战演练逻辑篇16:FPGA核心板电路设计架构

2015-4-19 19:02 1022 1 5 分类: FPGA/CPLD 文集: FPGA入门

FPGA核心板电路设计架构

本文节选自特权同学的图书《FPGA设计实战演练(逻辑篇)》

配套例程下载链接:http://pan.baidu.com/s/1pJ5bCtt

 

核心板除了一颗昂贵的Cyclone III系列FPGA芯片外,电源、复位、时钟、JTAG一个不能少。我们这可颗芯片的电源有三档,即3.3V2.5V1.2V3.3V是供给FPGAI/O电压,也是系统的其他外设芯片(如SDR SDRAMSPI FLASH)的电源电压;2.5V是供给JTAG电路和FPGAPLL电源所需要的;1.2V则是FPGA的内核电压。使用的时钟是25MHz,有人说这么低,不够用的?非也,FPGA内部的PLL就是专门负责管理时钟的,它可以对外部输入的25MHz时钟进行倍频或分频,甚至非整数倍的倍频或分频也能够办到。JTAG是用于PCFPGA连接的电路,PC上的Quartus II下载烧录就是通过这个接口。核心板电路架构框图如图3.10所示。(特权同学,版权所有)

20150419190047609.jpg

3.10 核心板电路架构框图

另外,有两颗存储器,SPI FLASH用于FPGA器件的上电配置数据存储,我们都知道FPGA是基于RAM结构的,下电后不能够保存数据,所以需要一颗非易失的FLASH用于存储FPGA的配置数据。当FPGA上电后,它本身没有可立即执行的应用数据,但是通过专有的SPI接口连接到SPI FLASH将数据搬运到RAM上后,FPGA就能够运行起来了。SDR SDRAM是用于做扩展使用的,它既可以作为NIOS II处理器的RAM运行程序,也可以作为后续LCD等需要实时大数据量存储的缓存应用。另外,上下两个32PIN的连接器,分别引出23I/O引脚,各种扩展板卡就通过他们做文章了。(特权同学,版权所有)

如图3.11和图3.12所示,我们可以先来认识一下核心电路板的各个重要元器件。(特权同学,版权所有)

20150419190114293.jpg

3.11 核心电路板正面视图

20150419190143898.jpg

3.12 核心电路板背面视图

 

 

 

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文章评论 4条评论)

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ainsa.love_688242686 2016-4-21 11:10

是分别引出32个IO口吧?

东莞元宝代理Microchip长电二三极管 2015-4-22 10:16

高高手!

xudonghai203_645169024 2015-4-21 23:04

写的好,参考和学习了

getter_924830762 2015-4-21 09:05

请问程序固化到flash是用JTAG的方式么? 我看官方资料JTAG固化说的云里雾里的,求解惑。
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