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一種晶片驗證工具---驗證FPGA板

    半導體行業,特別是積體電路研發公司,比如SOC,MCU之類的整合晶片,在設計之初,為了確保設計的正確性,都需要對設計進行充分的驗證,而一種驗證方式是將數位電路設計工程師設計的電路模擬到FPGA上,將FPGA當做實際的晶片來使用,從而對其數位電路部分進行驗證,這種方式相對於模擬驗證方式來說,效率更高一些,模擬速度跑得太慢了。

     目前我使用的FPGA型號為XC4VLX60 (VIRTEX-4系列),其邏輯單元和RAM不夠使用了,需要更換更大資源的FPGA,經過比較後決定選擇XC7K160TFBG676,該晶片可以使用如下晶片直接替換:XC7K325TFBG676、XC7K410TFBG676、XC7K160TFFG676、XC7K325TFFG676、XC7K410TFFG676,而針對該晶片就需要對PCB重新進行設計,該PCB包括下列模組:

     1、下載JTAG介面

     2、26.2144MHz有源晶振

     3、ISP方式配置FPGA的flash晶片,型號為W25Q256FV

     4、178個引出引腳,包括8個GND和2個電源引腳

     5、配置完成DONE指示燈

     6、重新程式設計按鍵

     7、FPGA配置模式選擇

     8、電源1.0V、1.8V和3.3V,選擇的電源模組為TI的PTH08T220WAD

     9、 上電序列控制,選擇晶片型號為TL7712ACDR

    10、電源介面,採用T型介面

    11、電源開關,自鎖開關

    12、電源指示燈

    由於是第一做FPGA的PCB核心板,花了很多時間看資料,現在對FPGA的PCB設計也有許多心得了,心得就不說了,下面貼幾張圖片作為本次設計的紀念:


    這是頂層原理圖,很簡單就是幾個電源和地的連線。


    這是原理圖中的電源部分,其是將12V/5A的電源轉換成1.0V/16A,1.8V/16A和3.3V/16A幾個電源軌,使用到TI的電源模組PTH08T220WAD。


    這是FPGA的原理圖,FPGA選擇的型號為XC7K160TFBG676,該晶片可以使用如下晶片直接替換:XC7K325TFBG676、XC7K410TFBG676、XC7K160TFFG676、XC7K325TFFG676、XC7K410TFFG676,另外電路外圍包括JTAG下載口,Flash晶片和晶振等等。


    這是繪製好的PCB的TOP layer層


    這是繪製好的PCB的bottom layer層


    這是使用Altium Designer Summer 09 Build 9.3.1.19182使用3D模式的效果圖片,對於實際的PCB剛送出去打樣,還沒有拿到手。

    下面在貼出BOM表:



作者QQ:1182914196
日期:2017-04-25