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在高速数据采集领域,FPGA因灵活性和可扩展性为连接不同的外部I/O提供了必要的条件。但如果不是统一的io标准,则会造成连接器和子板种类众多,接口中不统一,重复设计的局面。为了避免这些问题,之前的设计一般遵循PMC和XMC标准,但因这些标准多年前制订,而且主要针对单板计算机之类的解决方案,而不是FPGA,故而需要一种针对FPGA的子板标准,这种规范被叫FMC规范。
FMC(The FPGA Mezzanine Card),FPGA夹层卡标准,是一个由多个组织参与制订的(包括FPGA供应商和*终用户的公司参与),专为FPGA设计的,用于增加I/O灵活性和降低成本的应用广泛的标准。
整个FMC模块由子板模块(或称中间层模块)、载板两部分构成。子板模块和载板之间由连接器连接;子板模块上的连接器使用公座(male),载板连接器使用的是母座(female)。载板连接器引脚与FPGA的可配置IO资源连接,引脚通过PCB设计连接在一起;子板模块上连接器引脚与IO接口也是通过PCB设计连接。子板PCB上可以设计不同的IO接口实现不同的功能,这样,同一个载卡可以通过搭配不同子板来实现不同扩展功能,使FPGA芯片的应用更加灵活。
坤驰FMC子板提供了基于Xilinx FPGA开发板ML605和VC707的标准FPGA逻辑代码。如果用户使用的不是这两款载板,对于基于V6或7系列FPGA的载板,直接基于这些逻辑代码进行接口调整即可,基于Xilinx其他FPGA的载板,则可能还需要对代码中所用的原语替换成所用的FPGA的版本。
FMC规范定义了两种连接器标准:160引脚的LPC(Low Pin Count)和400个引脚的HPC(High Pin Count)。HPC和LPC使用相同的机械连接器,只是信号连接上不同。因此LPC的子卡可以插入HPC的载板;如果设计得当,HPC的子卡插入LPC的载板能实现部分功能。
目前坤驰开发的FMC子卡都是HPC的,如果插入LPC的载板将只能提供部分功能。常用的开发板中,ML605提供了一个HPC和一个LPC插槽;VC707提供了两个HPC槽,但FMC2没有连HB这组线,使用坤驰的FMC子卡只能实现部分功能;KC705提供了一个HPC和一个LPC插槽,但其HPC也没有连HB,不是完全的HPC。
资讯来源:汕头罗克自动化
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