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ALTERA Cyclone V E FPGA 开发板

ALTERA-Cyclone-V-E-FPGA-开发板-图像

产品信息

规格

  • FPGA型号: Cyclone VE FPGA (5CEFA7F31I7N)
  • FPGA封装: 896 针 FineLine BGA (FBGA)
  • 控制器: 闪存快速被动并行 (FPP) 配置
  • CPLD型号: MAX II CPLD (EPM240M100I5N)
  • CPLD封装: 100针FBGA
  • 用于 FPGA 参考时钟输入的可编程时钟发生器
  • 用于 FPGA 和 MAX V CPLD 时钟输入的 50 MHz 单端振荡器
  • 用于 MAX V CPLD 配置时钟输入的 100 MHz 单端振荡器
  • SMA 输入(LVDS)
  • 记忆:
    • 两个具有 256 位数据总线的 3 MB DDR16 SDRAM 设备
    • 18 个 XNUMX Mbit (Mb) SSRAM
    • 512 个 XNUMX Mb 同步闪存
    • 512 个 2 MB LPDDR32 SDRAM,具有 16 位数据总线(该板上仅使用 XNUMX 位数据总线)
    • 64 个 2-Kb IXNUMXC 串行电可擦除 PROM (EEPROM)
  • 机械的: 6.5 x 4.5 尺寸板

产品使用说明

第 1 章:结束view

概述

Cyclone VE FPGA 开发板旨在提供具有部分重配置等功能的高级设计功能。与以前的 FPGA 系列相比,它提供更快的操作、更低的功耗和更快的上市时间。

有用的链接

有关以下主题的更多信息,请参阅相应的文档:

第 2 章:电路板组件

电路板组件块

该开发板具有以下主要组件块:

  • 5 引脚 FineLine BGA (FBGA) 中的 7 个 Cyclone V E FPGA (31CEFA7F896IXNUMXN)
  • 控制器:闪存快速被动并行 (FPP) 配置
  • 采用 240 引脚 FBGA 封装的 MAX II CPLD (EPM100M5I100N)
  • 用于 FPGA 参考时钟输入的可编程时钟发生器
  • 用于 FPGA 和 MAX V CPLD 时钟输入的 50 MHz 单端振荡器
  • 用于 MAX V CPLD 配置时钟输入的 100 MHz 单端振荡器
  • SMA 输入(LVDS)
  • 记忆:
    • 两个具有 256 位数据总线的 3 MB DDR16 SDRAM 设备
    • 18 个 XNUMX Mbit (Mb) SSRAM
    • 512 个 XNUMX Mb 同步闪存
    • 512 个 2 MB LPDDR32 SDRAM,具有 16 位数据总线(该板上仅使用 XNUMX 位数据总线)
    • 64 个 2-Kb IXNUMXC 串行电可擦除 PROM (EEPROM)

机械的

开发板尺寸为 6.5 x 4.5 英寸。

第 3 章:电路板组件参考

本节提供有关每个电路板组件及其功能的详细信息。更多信息请参阅 Cyclone V E FPGA 开发板参考手册。

常见问题解答

问:在哪里可以找到最新的 HSMC?

答:要查看可用的最新 HSMC 列表或下载 HSMC 规范的副本,请参阅 Altera 的开发板子卡页面 web地点。

问:有什么好处tagCyclone V E FPGA 开发板的特性?

答:Cyclone V E FPGA 开发板提供了设计进步和创新,例如部分重新配置,与以前的 FPGA 系列相比,可确保更快的操作、更低的功耗和更快的上市时间。

问:在哪里可以找到有关 Cyclone V 器件系列的更多信息?

答:有关 Cyclone V 器件系列的更多信息,请参阅 Cyclone V 器件手册。

问:开发板尺寸是多少?

答:开发板尺寸为 6.5 x 4.5 英寸。

101创新驱动
加利福尼亚州圣何塞 95134
www.altera.com
MNL-01075-1.4

© 2017 Altera 公司。版权所有。 ALTERA、ARRIA、CYCLONE、HARDCOPY、MAX、MEGACORE、NIOS、QUARTUS 和 STRATIX 文字和徽标是 Altera Corporation 的商标,并在美国专利商标局和其他国家/地区注册。所有其他被标识为商标或服务标记的文字和徽标均为其各自所有者的财产,如 www.altera.com/common/legal.html 中所述。 Altera 根据 Altera 的标准保修保证其半导体产品的性能符合当前规格,但保留随时更改任何产品和服务的权利,恕不另行通知。除非 Altera 明确书面同意,否则 Altera 不承担因应用或使用本文所述任何信息、产品或服务而产生的任何责任或义务。建议 Altera 客户在依赖任何已发布的信息以及订购产品或服务之前先获取最新版本的器件规范。
2017 年 XNUMX 月 Altera 公司 Cyclone VE FPGA 开发板
参考手册

本文档介绍了 Cyclone® V E FPGA 开发板的硬件功能,包括创建与板的所有组件连接的定制 FPGA 设计所需的详细引脚分配和组件参考信息。

超过view

概述

Cyclone V E FPGA 开发板提供了一个硬件平台,用于使用 Altera 的 Cyclone V E FPGA 开发低功耗、高性能和逻辑密集型设计并对其进行原型设计。该板提供了广泛的外设和存储器接口,以促进 Cyclone V E FPGA 设计的开发。一个高速夹层卡 (HSMC) 连接器可通过 Altera® 和各个合作伙伴提供的各种 HSMC 添加附加功能。

  • 要查看可用的最新 HSMC 列表或下载 HSMC 规范的副本,请参阅 Altera 的开发板子卡页面 web地点。
    设计进步和创新(例如部分重新配置)可确保在 Cyclone V E FPGA 中实现的设计运行速度更快、功耗更低,并且比以前的 FPGA 系列具有更快的上市时间。
  • 有关以下主题的更多信息,请参阅相应的文档:
    • Cyclone V 器件系列,请参阅 Cyclone V 器件手册。
    • HSMC 规范,请参阅高速夹层卡 (HSMC) 规范。

电路板组件块

该开发板具有以下主要组件块:

  • 5 个 Cyclone VE FPGA (7CEFA31F7I896N),采用 XNUMX 引脚 FineLine BGA (FBGA) 封装
    • 149,500 LE
    • 56,480 个自适应逻辑模块 (ALM)
    • 6,860 Kb (Kb) M10K 和 836 Kb MLAB 存储器
    • 七个分数锁相环 (PLL)
    • 312个18×18位乘法器
    • 480 个通用输入/输出 (GPIO)
    • 1.1V 核心电压tage
  • FPGA配置电路
    • 主动串行 (AS) x1 或 AS x4 配置 (EPCQ256SI16N)
    • 采用 5 引脚 FBGA 封装的 MAX® V CPLD (2210M256ZF5I256N) 作为系统控制器
    • 闪存快速被动并行 (FPP) 配置
    • MAX II CPLD (EPM240M100I5N) 采用 100 引脚 FBGA 封装,作为嵌入式 USB-BlasterTM II 的一部分,与 Quartus® II 编程器配合使用
  • 时钟电路
    • 用于 FPGA 参考时钟输入的可编程时钟发生器
    • 用于 FPGA 和 MAX V CPLD 时钟输入的 50 MHz 单端振荡器
    • 用于 MAX V CPLD 配置时钟输入的 100 MHz 单端振荡器
    • SMA 输入(LVDS)
  • 记忆
    • 两个具有 256 位数据总线的 3 MB DDR16 SDRAM 设备
    • 18 个 XNUMX Mbit (Mb) SSRAM
    • 512 个 XNUMX Mb 同步闪存
    • 512 个 2 MB LPDDR32 SDRAM,具有 16 位数据总线(该板上仅使用 XNUMX 位数据总线)
    • 64 个 2-Kb IXNUMXC 串行电可擦除 PROM (EEPROM)
  • 一般用户输入/输出
    • LED 和显示器
    • 四个用户 LED
    • 1 个配置负载 LED
    • 一项配置完成 LED
    • 1 个错误 LED
    • 三个配置选择 LED
    • 四个嵌入式 USB-Blaster II 状态 LED
    • 三个 HSMC 接口 LED
    • 十个以太网 LED
    • 两个 UART 数据发送和接收 LED
    • 两个USB-UART接口TX/RX LED
    • LED 灯一通电
    • 1个两行字符液晶显示器
  • 按按钮
    • 1 个 CPU 复位按钮
    • 1 个 MAX V 重置按钮
    • 一个程序选择按钮
    • 一个程序配置按钮
    • 四个一般用户按钮
  • DIP 开关
    • 四个 MAX V CPLD 系统控制器控制开关
    • 两个JTAG 连锁控制 DIP 开关
    • 1个风扇控制拨码开关
    • 四个普通用户拨码开关
  • 电源
    14–20V(笔记本电脑)直流输入
  • 机械的
    6.5" x 4.5" 尺寸板

开发板框图

图 1-1 显示了 Cyclone VE FPGA 开发板的框图。

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-1

处理董事会

处理电路板时,请务必遵守以下静电放电预防措施:

警告
如果没有适当的防静电处理,电路板可能会损坏。 因此,在接触电路板时要采取防静电处理措施。

电路板组件

本章介绍 Cyclone VE FPGA 开发板上的主要组件。图 2-1 说明了组件位置,表 2-1 提供了该电路板所有组件功能的简要说明。

一套完整的原理图、物理布局数据库和GERBER file开发板的文件位于 Cyclone V E FPGA 开发套件文档目录中。

有关为开发板加电和安装演示软件的信息,请参阅 Cyclone VE FPGA 开发套件用户指南。

本章由以下部分组成:

  • “登机view”
  • 第 2-4 页上的“特色器件:Cyclone VE FPGA”
  • 第 5–2210 页上的“MAX V CPLD 2M5 系统控制器”
  • 第 2–10 页的“FPGA 配置”
  • 第 2–18 页上的“时钟电路”
  •  第 2-20 页上的“一般用户输入/输出”
  • 第 2-24 页上的“组件和接口”
  • 第 2-32 页的“内存”
  • 第 2–41 页上的“电源”

登机结束view

本节提供了view Cyclone VE FPGA 开发板的详细信息,包括带注释的板图像和组件描述。图 2-1 显示了一个结束view 板的功能。

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-2

表 2-1 描述了组件并列出了其相应的板参考号。

表 2-1。电路板组件(第 1 部分,共 3 部分)

木板 参考 类型 描述
精选 设备
U1 FPGA Cyclone VE FPGA,5CEFA7F31I7N,896 引脚 FBGA。
U13 可编程逻辑器件 MAX V CPLD,5M2210ZF256I5N,256 引脚 FBGA。
配置, 地位, 设置元素
J4 JTAG 链头 提供对 J 的访问TAG 使用外部 USB-Blaster 电缆时,链接并禁用嵌入式 USB-Blaster II。
SW2 JTAG 连锁控制拨码开关 删除或包含活动 J 中的设备TAG 链。
J10 USB B 型连接器 USB接口,通过嵌入式USB-Blaster II J进行FPGA编程和调试TAG 通过 B 型 USB 电缆。

表 2-1。电路板组件(第 2 部分,共 3 部分)

木板 参考 类型 描述
 

SW3

 

板卡设置 DIP 开关

控制 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器功能,例如时钟使能、SMA 时钟输入控制以及加电时从闪存加载哪个映像。
SW1 MSEL DIP 开关 控制板上的配置方案。 MSEL 引脚 0、1、2 和 4 连接到 DIP 开关,而 MSEL 引脚 3 连接到接地。
S2 程序选择按钮 切换程序选择 LED,选择从闪存加载到 FPGA 的程序映像。
S1 程序配置按钮 根据程序选择 LED 的设置将图像从闪存加载到 FGPA。
D19 配置完成 LED 配置 FPGA 时亮起。
D18 负载指示灯 当 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器主动配置 FPGA 时亮起。
D17 错误 LED 当闪存中的 FPGA 配置失败时亮起。
D35 大功率LED 当存在 5.0V 电源时亮起。
 

D25~D27

 

程序选择 LED

点亮以显示 LED 序列,该序列确定按下程序选择按钮时将哪个闪存映像加载到 FPGA。有关 LED 设置,请参阅表 2-6。
D1~D10 以太网 LED 点亮以显示连接速度以及传输或接收活动。
D20、D21 HSMC 端口 LED 您可以配置这些 LED 来指示传输或接收活动。
D22 HSMC 端口存在 LED 当子卡插入 HSMC 端口时亮起。
D15、D16 USB-UART LED 当 USB-UART 发送器和接收器正在使用时亮起。
D23、D24 串行 UART LED 当 UART 发送器和接收器正在使用时亮起。
电路
 

X1

 

可编程振荡器

默认频率为 125 MHz 的可编程振荡器。可使用 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器上运行的时钟控制 GUI 对频率进行编程。
U4 50MHz 振荡器 用于通用逻辑的 50.000 MHz 晶体振荡器。
X3 100MHz 振荡器 用于 MAX V CPLD 100.000M5 系统控制器的 2210 MHz 晶体振荡器。
J2,J3 时钟输入 SMA 连接器 将 LVDS 兼容时钟输入驱动到时钟多路复用器缓冲区。
J4 时钟输出 SMA 连接器 从 FPGA 驱动出 2.5V CMOS 时钟输出。
一般的 用户 输入/输出
D28~D31 用户 LED 四个用户 LED。驱动为低电平时亮起。
SW3 用户拨码开关 四用户 DIP 开关。当开关打开时,选择逻辑0。
S4 CPU复位按钮 重置 FPGA 逻辑。
S3 MAX V 重置按钮 重置 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器。
S5~S8 一般用户按钮 四个用户按钮。按下时驱动为低电平。
记忆 设备
U7,U8 DDR3 x32 内存 两个具有 256 位数据总线的 3 MB DDR16 SDRAM。
U9 LPDDR2 x 16 内存 具有 512 位总线的 2-MB LPDDR 32 SDRAM,该板上仅使用 16 位总线。

表 2-1。电路板组件(第 3 部分,共 3 部分)

木板 参考 类型 描述
U10 闪存 x16 内存 具有用于非易失性存储器的 512 位数据总线的 16 Mb 同步闪存器件。
U11 SSRAM x16 内存 具有 18 位数据总线和 12 位奇偶校验的 4 Mb 标准同步 RAM。
U12 电可擦除只读存储器 64-Mb I2C 串行 EEPROM。
沟通 端口
J1 HSMC端口 根据 HSMC 规范提供 84 个 CMOS 或 17 个 LVDS 通道。
 

J11

 

千兆以太网端口

RJ-45 连接器通过 Marvell 10E100 PHY 和 RGMII 模式下基于 FPGA 的 Altera 三速以太网 MegaCore 功能提供 1000/88/1111 以太网连接。
J12 串行UART端口 带 RS-9 收发器的 DSUB 232 针连接器,用于实现 RS-232 串行 UART 通道。
J13 USB-UART 端口 USB 连接器,带有用于串行 UART 接口的 USB 转 UART 桥接器。
J15,J16 调试标头 两个 2×8 接头用于调试目的。
视频和 展示 端口
J14 字符液晶显示器 连接器,用于连接所提供的 16 字符 × 2 行 LCD 模块以及两个支架。
力量 供应
J17 直流输入插孔 接受 14–20V 直流电源。
SW5 电源开关 当 DC 输入插孔供电时,切换开发板的电源打开或关闭。

特色器件:Cyclone V E FPGA

Cyclone V E FPGA 开发板采用采用 5 引脚 FBGA 封装的 Cyclone V E FPGA 7CEFA31F7I1N 器件 (U896)。

有关 Cyclone V 器件系列的更多信息,请参阅 Cyclone V 器件手册。
表 2-2 描述了 Cyclone VE FPGA 5CEFA7F31I7N 器件的特性。

表 2-2。 Cyclone VE FPGA 特性

资产负债表 相等的 LE M10K 内存 区块 总 RAM (千比特) 18 位 × 18 位 乘数 PLL 包裹 类型
56,480 149,500 6,860 836 312 7 896针FBGA

输入/输出资源
Cyclone VE FPGA 5CEFA7F31I7N 器件共有 480 个用户 I/O。表 2-3 列出了 Cyclone VE FPGA I/O 引脚数以及板上功能的使用情况。

表 2-3。 Cyclone VE FPGA I/O 引脚数

功能 输入/输出 标准 输入/输出 数数 特别的 别针
DDR3 1.5V SSTL 71 4 个差分 xXNUMX DQS 引脚
LPDDR2 1.2V HSUL 37 2 个差分 xXNUMX DQS 引脚
闪存、SSRAM、EEPROM 和 MAX V

有限状态机总线

2.5V CMOS、3.3V LVCMOS 69
HSMC端口 2.5V CMOS + LVDS 79 17路LVDS、I2C
千兆以太网端口 2.5V CMOS 42
嵌入式 USB-Blaster II 2.5V CMOS 20
调试头 1.5V、2.5V 20
通用异步收发器 3.3V LVTTL 4
USB转串口 2.5V CMOS 12
按按钮 2.5V CMOS 5 1 个 DEV_CLRn 引脚
DIP 开关 2.5V CMOS 4
字符液晶显示器 2.5V CMOS 11
发光二极管 2.5V CMOS 9
时钟或振荡器 2.5V CMOS + LVDS 12 1 个时钟输出引脚
全部的 输入/输出 用过的: 395

MAX V CPLD 5M2210 系统控制器
该板采用 5M2210 系统控制器(Altera MAX V CPLD),用于以下目的:

  • 从闪存进行 FPGA 配置
  • 功率测量
  • 用于远程系统更新的控制和状态寄存器

图 2–2 以框图形式展示了 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器的功能和外部电路连接。

图 2-2。 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器框图

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-3

表 2–4 列出了 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器上存在的 I/O 信号。信号名称和功能与 MAX V 器件相关。

你可以下载一个examp根据 Altera Design Store 中的下表完成设计,其中包括引脚位置和分配。在 Cyclone V E FPGA 开发套件中的 Design Ex 下amp文件中,单击 Cyclone V E FPGA Development Kit Baseline Pinout。

表 2-4。 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器器件引脚分配(第 1 部分,共 5 部分)

木板 参考 (U13) 原理图 信号 姓名 输入/输出 标准 描述
N4 5M2210_JTAG_TMS 3.3-V 最大VJTAG 经颅磁共振
E9 CLK50_EN 2.5-V 50 MHz 振荡器使能
H12 时钟配置 2.5-V 100 MHz 配置时钟输入
A15 时钟使能 2.5-V 用于时钟振荡器使能的 DIP 开关
A13 时钟选择 2.5-V 用于时钟选择的 DIP 开关 — SMA 或振荡器
J12 CLKIN_50_MAXV 2.5-V 50 MHz 时钟输入
D9 时钟_SCL 2.5-V 可编程振荡器 I2C 时钟
C9 时钟_SDA 2.5-V 可编程振荡器 I2C 数据
D10 CPU_RESETN 2.5-V FPGA复位按钮
P12 额外_SIG0 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 接口。保留供将来使用
T13 额外_SIG1 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 接口。保留供将来使用
T15 额外_SIG2 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 接口。保留供将来使用
A2 工厂加载 2.5-V DIP 开关可在加电时加载工厂或用户设计

表 2-4。 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器器件引脚分配(第 2 部分,共 5 部分)

木板 参考 (U13) 原理图 信号 姓名 输入/输出 标准 描述
R14 工厂请求 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 请求发送 FACTORY 命令
N12 工厂状态 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II FACTORY 命令状态
C8 风扇_FORCE_ON 2.5-V DIP 开关用于打开或关闭风扇
N7 FLASH_ADVN 2.5-V FSM总线闪存地址有效
R5 FLASH_CEN 2.5-V FSM总线闪存芯片使能
R6 FLASH_CLK 2.5-V FSM总线闪存时钟
M6 FLASH_OEN 2.5-V FSM总线闪存输出使能
T5 FLASH_RDYBSYN 2.5-V FSM总线闪存就绪
P7 FLASH_RESETN 2.5-V FSM总线闪存复位
N6 FLASH_WEN 2.5-V FSM总线闪存写使能
K1 FPGA_CONF_DONE 3.3-V FPGA 配置完成 LED
D3 FPGA_CONFIG_D0 3.3-V FPGA配置数据
C2 FPGA_CONFIG_D1 3.3-V FPGA配置数据
C3 FPGA_CONFIG_D2 3.3-V FPGA配置数据
E3 FPGA_CONFIG_D3 3.3-V FPGA配置数据
D2 FPGA_CONFIG_D4 3.3-V FPGA配置数据
E4 FPGA_CONFIG_D5 3.3-V FPGA配置数据
D1 FPGA_CONFIG_D6 3.3-V FPGA配置数据
E5 FPGA_CONFIG_D7 3.3-V FPGA配置数据
F3 FPGA_CONFIG_D8 3.3-V FPGA配置数据
E1 FPGA_CONFIG_D9 3.3-V FPGA配置数据
F4 FPGA_CONFIG_D10 3.3-V FPGA配置数据
F2 FPGA_CONFIG_D11 3.3-V FPGA配置数据
F1 FPGA_CONFIG_D12 3.3-V FPGA配置数据
F6 FPGA_CONFIG_D13 3.3-V FPGA配置数据
G2 FPGA_CONFIG_D14 3.3-V FPGA配置数据
G3 FPGA_CONFIG_D15 3.3-V FPGA配置数据
K4 FPGA_MAX_DCLK 3.3-V FPGA配置时钟
J3 FPGA_DCLK 3.3-V FPGA配置时钟
N1 FPGA_NCONFIG 3.3-V FPGA 配置激活
J4 FPGA_N状态 3.3-V FPGA 配置准备就绪
H1 FPGA_PR_DONE 3.3-V FPGA部分重新配置完成
P2 FPGA_PR_ERROR 3.3-V FPGA部分重配置错误
E2 FPGA_PR_READY 3.3-V FPGA 部分重配置就绪
F5 FPGA_PR_REQUEST 3.3-V FPGA部分重配置请求
L5 FPGA_MAX_NCS 3.3-V FPGA配置片选
E14 有限状态机_A1 2.5-V FSM地址总线
C14 有限状态机_A2 2.5-V FSM地址总线

表 2-4。 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器器件引脚分配(第 3 部分,共 5 部分)

木板 参考 (U13) 原理图 信号 姓名 输入/输出 标准 描述
C15 有限状态机_A3 2.5-V FSM地址总线
E13 有限状态机_A4 2.5-V FSM地址总线
E12 有限状态机_A5 2.5-V FSM地址总线
D15 有限状态机_A6 2.5-V FSM地址总线
F14 有限状态机_A7 2.5-V FSM地址总线
D16 有限状态机_A8 2.5-V FSM地址总线
F13 有限状态机_A9 2.5-V FSM地址总线
E15 有限状态机_A10 2.5-V FSM地址总线
E16 有限状态机_A11 2.5-V FSM地址总线
F15 有限状态机_A12 2.5-V FSM地址总线
G14 有限状态机_A13 2.5-V FSM地址总线
F16 有限状态机_A14 2.5-V FSM地址总线
G13 有限状态机_A15 2.5-V FSM地址总线
G15 有限状态机_A16 2.5-V FSM地址总线
G12 有限状态机_A17 2.5-V FSM地址总线
G16 有限状态机_A18 2.5-V FSM地址总线
H14 有限状态机_A19 2.5-V FSM地址总线
H20 有限状态机_A20 2.5-V FSM地址总线
H13 有限状态机_A21 2.5-V FSM地址总线
H16 有限状态机_A22 2.5-V FSM地址总线
J13 有限状态机_A23 2.5-V FSM地址总线
J16 有限状态机_A24 2.5-V FSM地址总线
T2 有限状态机_A25 2.5-V FSM地址总线
P5 有限状态机_A26 2.5-V FSM地址总线
J14 有限状态机_D0 2.5-V FSM数据总线
J15 有限状态机_D1 2.5-V FSM数据总线
K16 有限状态机_D2 2.5-V FSM数据总线
K13 有限状态机_D3 2.5-V FSM数据总线
K15 有限状态机_D4 2.5-V FSM数据总线
K14 有限状态机_D5 2.5-V FSM数据总线
L16 有限状态机_D6 2.5-V FSM数据总线
L11 有限状态机_D7 2.5-V FSM数据总线
L15 有限状态机_D8 2.5-V FSM数据总线
L12 有限状态机_D9 2.5-V FSM数据总线
M16 有限状态机_D10 2.5-V FSM数据总线
L13 有限状态机_D11 2.5-V FSM数据总线
M15 有限状态机_D12 2.5-V FSM数据总线
L14 有限状态机_D13 2.5-V FSM数据总线
N16 有限状态机_D14 2.5-V FSM数据总线

表 2-4。 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器器件引脚分配(第 4 部分,共 5 部分)

木板 参考 (U13) 原理图 信号 姓名 输入/输出 标准 描述
M13 有限状态机_D15 2.5-V FSM数据总线
B8 HSMA_PRSNTN 2.5-V HSMC 端口存在
L6 JTAG_5M2210_TDI 3.3-V 最大 V CPLD JTAG 链式数据
M5 JTAG_5M2210_冠显 3.3-V 最大 V CPLD JTAG 链出数据
P3 JTAG_TCK 3.3-V JTAG 链钟
P11 M570_时钟 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 的 25 MHz 时钟用于发送 FACTORY 命令
M1 M570_JTAG_CN 3.3-V 低信号禁用嵌入式 USB-Blaster II
P10 MAX5_BEN0 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 0
R11 MAX5_BEN1 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 1
T12 MAX5_BEN2 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 2
N11 MAX5_BEN3 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 3
T11 MAX5_时钟 2.5-V FSM 总线 MAX V 时钟
R10 MAX5_CSN 2.5-V FSM 总线 MAX V 片选
M10 MAX5_OEN 2.5-V FSM 总线 MAX V 输出使能
N10 MAX5_WEN 2.5-V FSM 总线 MAX V 写使能
E11 MAX_CONF_DONEN 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 配置完成 LED
A4 最大错误 2.5-V FPGA 配置错误 LED
A6 最大负荷 2.5-V FPGA 配置有源 LED
M9 最大重置 2.5-V MAX V 重置按钮
B7 超温 2.5-V 温度监控器风扇启用
D12 PGM_配置 2.5-V 加载由 PGM LED 识别的闪存映像
B14 PGM_LED0 2.5-V 闪存PGM选择指示灯 0
C13 PGM_LED1 2.5-V 闪存PGM选择指示灯 1
B16 PGM_LED2 2.5-V 闪存PGM选择指示灯 2
B13 PGM_SEL 2.5-V 切换 PGM_LED[2:0] LED 序列
H4 PSAS_CSn 3.3-V AS配置片选
G1 PSAS_DCLK 3.3-V AS配置时钟
G4 PSAS_CONF_DONE 3.3-V AS配置完成
H2 PSAS_配置 3.3-V AS 配置已激活
G5 PSAS_数据1 3.3-V AS配置数据
H3 PSAS_DATA0_ASD0 3.3-V AS配置数据
J1 PSAS_CEn 3.3-V AS配置芯片使能
R12 安全模式 2.5-V 用于嵌入式 USB-Blaster II 的 DIP 开关,用于在加电时发送 FACTORY 命令
E7 感测_CS0N 2.5-V 功率监控芯片选择
A5 感测SCK 2.5-V 电源监视器 SPI 时钟
D7 感测SDI 2.5-V 电源监控SPI数据输入
B6 感测SDO 2.5-V 电源监视器 SPI 数据输出

表 2-4。 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器器件引脚分配(第 5 部分,共 5 部分)

木板 参考 (U13) 原理图 信号 姓名 输入/输出 标准 描述
M13 有限状态机_D15 2.5-V FSM数据总线
B8 HSMA_PRSNTN 2.5-V HSMC 端口存在
L6 JTAG_5M2210_TDI 3.3-V 最大 V CPLD JTAG 链式数据
M5 JTAG_5M2210_冠显 3.3-V 最大 V CPLD JTAG 链出数据
P3 JTAG_TCK 3.3-V JTAG 链钟
P11 M570_时钟 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 的 25 MHz 时钟用于发送 FACTORY 命令
M1 M570_JTAG_CN 3.3-V 低信号禁用嵌入式 USB-Blaster II
P10 MAX5_BEN0 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 0
R11 MAX5_BEN1 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 1
T12 MAX5_BEN2 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 2
N11 MAX5_BEN3 2.5-V FSM 总线 MAX V 字节使能 3
T11 MAX5_时钟 2.5-V FSM 总线 MAX V 时钟
R10 MAX5_CSN 2.5-V FSM 总线 MAX V 片选
M10 MAX5_OEN 2.5-V FSM 总线 MAX V 输出使能
N10 MAX5_WEN 2.5-V FSM 总线 MAX V 写使能
E11 MAX_CONF_DONEN 2.5-V 嵌入式 USB-Blaster II 配置完成 LED
A4 最大错误 2.5-V FPGA 配置错误 LED
A6 最大负荷 2.5-V FPGA 配置有源 LED
M9 最大重置 2.5-V MAX V 重置按钮
B7 超温 2.5-V 温度监控器风扇启用
D12 PGM_配置 2.5-V 加载由 PGM LED 识别的闪存映像
B14 PGM_LED0 2.5-V 闪存PGM选择指示灯 0
C13 PGM_LED1 2.5-V 闪存PGM选择指示灯 1
B16 PGM_LED2 2.5-V 闪存PGM选择指示灯 2
B13 PGM_SEL 2.5-V 切换 PGM_LED[2:0] LED 序列
H4 PSAS_CSn 3.3-V AS配置片选
G1 PSAS_DCLK 3.3-V AS配置时钟
G4 PSAS_CONF_DONE 3.3-V AS配置完成
H2 PSAS_配置 3.3-V AS 配置已激活
G5 PSAS_数据1 3.3-V AS配置数据
H3 PSAS_DATA0_ASD0 3.3-V AS配置数据
J1 PSAS_CEn 3.3-V AS配置芯片使能
R12 安全模式 2.5-V 用于嵌入式 USB-Blaster II 的 DIP 开关,用于在加电时发送 FACTORY 命令
E7 感测_CS0N 2.5-V 功率监控芯片选择
A5 感测SCK 2.5-V 电源监视器 SPI 时钟
D7 感测SDI 2.5-V 电源监控SPI数据输入
B6 感测SDO 2.5-V 电源监视器 SPI 数据输出

FPGA配置

本节介绍 Cyclone V E FPGA 开发板支持的 FPGA、闪存和 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器器件编程方法。

Cyclone V E FPGA 开发板支持以下配置方式:

  • 嵌入式 USB-Blaster II 是使用 J 中的 Quartus II 编程器配置 FPGA 的默认方法TAG 使用随附的 USB 电缆的模式。
  •  闪存下载,用于在加电或按下程序配置按钮 (S1) 时使用闪存中存储的图像来配置 FPGA。
  • 外部 USB-Blaster,用于使用连接到 J 的外部 USB-Blaster 配置 FPGATAG 链头 (J4)。
  • 用于串行或四串行 FPGA 配置的 EPCQ 器件,支持 AS x1 或 AS x4 配置方案。

通过嵌入式 USB-Blaster II 进行 FPGA 编程
该配置方法实现了 USB B 型连接器 (J10)、USB 2.0 PHY 器件 (U18) 和 Altera MAX II CPLD EPM570GF100I5N (U16),以允许使用 USB 电缆进行 FPGA 配置。该 USB 电缆直接连接电路板上的 USB B 型连接器和运行 Quartus II 软件的 PC 的 USB 端口。
MAX II CPLD EPM570GF100I5N 中的嵌入式 USB-Blaster II 通常控制 JTAG 链。

图 2-3 说明了 JTAG 链。

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-4

JTAG 链控制 DIP 开关 (SW2) 控制跳线,如图 2-3 所示。
要连接链中的设备或接口,其相应的开关必须处于关闭位置。将所有开关滑至 ON 位置,以便链中仅包含 FPGA。

MAX V CPLD 5M2210 系统控制器必须位于 JTAG 链使用一些GUI界面。

表 2-5 列出了 USB 2.0 PHY 原理图信号名称及其对应的 Cyclone VE FPGA 引脚号。

表 2-5。 USB 2.0 PHY 原理图信号名称和功能(第 1 部分,共 2 部分)

主板参考 (U18) 原理图 信号 姓名 旋风VE FPGA 引脚号 输入/输出 标准 描述
C1 24M_XTALIN 3.3-V 晶振输入
C2 24M_XTALOUT 3.3-V 晶振输出
E1 FX2_D_N 3.3-V USB 2.0 PHY 数据
E2 FX2_D_P 3.3-V USB 2.0 PHY 数据
H7 FX2_FLAGA 3.3-V 从设备 FIFO 输出状态

表 2-5。 USB 2.0 PHY 原理图信号名称和功能(第 2 部分,共 2 部分)

主板参考 (U18) 原理图 信号 姓名 旋风VE FPGA 引脚号 输入/输出 标准 描述
G7 FX2_FLAGB 3.3-V 从设备 FIFO 输出状态
H8 FX2_FLAGC 3.3-V 从设备 FIFO 输出状态
G6 FX2_PA1 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 A 接口
F8 FX2_PA2 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 A 接口
F7 FX2_PA3 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 A 接口
F6 FX2_PA4 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 A 接口
C8 FX2_PA5 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 A 接口
C7 FX2_PA6 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 A 接口
C6 FX2_PA7 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 A 接口
H3 FX2_PB0 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
F4 FX2_PB1 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
H4 FX2_PB2 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
G4 FX2_PB3 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
H5 FX2_PB4 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
G5 FX2_PB5 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
F5 FX2_PB6 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
H6 FX2_PB7 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 B 接口
A8 FX2_PD0 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
A7 FX2_PD1 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
B6 FX2_PD2 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
A6 FX2_PD3 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
B3 FX2_PD4 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
A3 FX2_PD5 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
C3 FX2_PD6 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
A2 FX2_PD7 3.3-V USB 2.0 PHY 端口 D 接口
B8 FX2_重置 V21 3.3-V 嵌入式 USB-Blaster 硬重置
F3 FX2_SCL 3.3-V USB 2.0 PHY 串行时钟
G3 FX2_SDA 3.3-V USB 2.0 PHY 串行数据
A1 FX2_SLRDN 3.3-V 从设备 FIFO 的读选通
B1 FX2_SLWRN 3.3-V 从设备 FIFO 的写选通
B7 FX2_唤醒 3.3-V USB 2.0 PHY 唤醒信号
G2 USB时钟 AA23 3.3-V USB 2.0 PHY 48MHz 接口时钟

从闪存进行 FPGA 编程

闪存编程可以通过多种方法实现。默认方法是使用工厂设计——Board Update Portal。本设计为嵌入式 web服务器,为董事会更新门户提供服务 web 页。 web 页面允许您在行业标准 S 记录中选择新的 FPGA 设计,包括硬件、软件或两者 File (.flash) 并通过网络将设计写入闪存的用户硬件页面(第 1 页)。

第二种方法是使用开发套件中包含的预构建并行闪存加载器 (PFL) 设计。该开发板实现了用于闪存编程的 Altera PFL 宏功能。 PFL 宏功能是被编程到 Altera 可编程逻辑器件(FPGA 或 CPLD)中的逻辑块。 PFL 用作写入兼容闪存设备的实用程序。该预构建设计包含 PFL 宏功能,允许您使用 Quartus II 软件通过 USB 接口写入第 0 页、第 1 页或闪存的其他区域。该方法用于将开发板恢复到出厂默认设置。

也可以使用其他方法对闪存进行编程,包括 Nios® II 处理器。

有关 Nios II 处理器的更多信息,请参阅 Altera 的 Nios II Processor 页面 web地点。
通电或按下程序配置按钮 PGM_CONFIG (S1) 时,MAX V CPLD 5M2210 系统控制器的 PFL 会从闪存配置 FPGA。 PFL 宏功能从闪存读取 16 位数据并将其转换为快速被动并行 (FPP) 格式。然后在配置过程中将该 16 位数据写入 FPGA 中的专用配置引脚。
按下 PGM_CONFIG 按钮 (S1) 向 FPGA 加载基于 PGM_LED[2:0](D25、D26、D27)点亮的硬件页面。表 2-6 列出了按下 PGM_CONFIG 按钮时加载的设计。

表 2-6。 PGM_LED 设置 (1)

PGM_LED0 (D25) PGM_LED1 (D26) PGM_LED2 (D27) 设计
ON 离开 离开 工厂硬件
离开 ON 离开 用户硬件1
离开 离开 ON 用户硬件2

图 2-4 显示了 PFL 配置。

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-5

有关以下主题的更多信息,请参阅相应的文档:

  • Board Update Portal、PFL 设计和闪存映射存储,请参阅 Cyclone V E FPGA 开发套件用户指南。
  • PFL 宏功能,请参阅并行闪存加载器宏功能用户指南。

通过外部 USB-Blaster 进行 FPGA 编程
JTAG 链头提供了另一种使用外部 USB-Blaster 器件和 PC 上运行的 Quartus II 编程器来配置 FPGA 的方法。为了防止J之间的争用TAG 当您将外部 USB-Blaster 连接到 J 时,嵌入式 USB-Blaster 将自动禁用TAG 通过 J 链TAG 链头。

使用 EPCQ 进行 FPGA 编程
具有非易失性存储器的低成本 ECPQ 器件具有简单的六引脚接口和小外形尺寸。 ECPQ 支持 AS x1 和 x4 模式。默认情况下,该板具有 FPP 配置方案设置。为了将配置方案设置为 AS 模式,需要对电阻进行修改。使用 MSEL DIP 开关 (SW1) 配置 MSEL 设置以更改配置方案。

图 2-5 显示了 EPCQ 和 Cyclone VE FPGA 之间的连接。

图 2-5。 EPCQ配置

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-6

状态元素
开发板包括状态 LED。本节描述状态元素。

表 2-7 列出了 LED 板参考号、名称和功能描述。

表 2-7。电路板专用 LED(第 1 部分,共 2 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 输入/输出 标准 描述
D35 力量 5.0-V 蓝色 LED。 5.0 V 电源激活时亮起。
D19 MAX_CONF_DONEn 2.5-V 绿色 LED。当 FPGA 配置成功时亮起。由 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器驱动。
 

D17

 

最大错误

 

2.5-V

红色 LED。当 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器无法配置 FPGA 时亮起。由 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器驱动。
 

D18

 

最大负荷

 

2.5-V

绿色 LED。当 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器主动配置 FPGA 时亮起。由 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器驱动。
D25

D26 D27

PGM_LED[0]

PGM_LED[1] PGM_LED[2]

 

2.5-V

 

绿色 LED。亮起表示按下 PGM_SEL 按钮时从闪存加载哪个硬件页面。

表 2-7。电路板专用 LED(第 2 部分,共 2 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 输入/输出 标准 描述
D11、D12

D13、D14

JTAG_RX,JTAG_TX

SC_RX、SC_TX

2.5-V 绿色 LED。亮起表示 USB-Blaster II 接收和传输活动。
D1 ENETA_LED_TX 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以太网 PHY 传输活动。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D2 ENETA_LED_RX 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以太网 PHY 接收活动。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D5 ENETA_LED_LINK10 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以 10 Mbps 连接速度连接以太网。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D4 ENETA_LED_LINK100 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以 100 Mbps 连接速度连接以太网。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D3 ENETA_LED_LINK1000 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以 1000 Mbps 连接速度连接以太网。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D19 ENETB_LED_TX 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以太网 PHY B 传输活动。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D22 ENETB_LED_RX 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以太网 PHY B 接收活动。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D24 ENETB_LED_LINK10 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以太网 B 以 10 Mbps 连接速度链接。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D20 ENETB_LED_LINK100 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以太网 B 以 100 Mbps 连接速度链接。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D21 ENETB_LED_LINK1000 2.5-V 绿色 LED。亮起表示以太网 B 以 1000 Mbps 连接速度链接。由 Marvell 88E1111 PHY 驱动。
D15、D16 USB_UART_TX_TOGGLE、USB_UART_RX_TOGGLE 2.5-V 绿色 LED。亮起表示 USB_UART 接收和发送活动。
D23、D24 UART_RXD_LED、UART_TXD_LED 2.5-V 绿色 LED。亮起表示 UART 接收和发送活动。
 

D3

 

HSMA_PRSNTn

 

3.3-V

绿色 LED。当 HSMC 端口插入板或电缆以使引脚 160 接地时亮起。由附加卡驱动。

设置元素
开发板包括几种不同类型的设置元素。本节描述以下设置元素:

  • 板卡设置 DIP 开关
  • JTAG 设置 DIP 开关
  • CPU复位按钮
  • MAX V 重置按钮
  • 程序配置按钮
  • 程序选择按钮

有关 DIP 开关默认设置的更多信息,请参阅 Cyclone VE FPGA 开发套件用户指南。

主板设置 DIP 开关
电路板设置 DIP 开关 (SW4) 控制特定于电路板和 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器逻辑设计的各种功能。表 2-8 列出了开关控件和说明。

表 2-8。主板设置 DIP 开关控制

转变 原理图 信号 姓名 描述
1  

时钟选择

ON:选择可编程振荡器时钟

OFF:选择 SMA 输入时钟

2  

时钟使能

ON:禁用板载振荡器

OFF:启用板载振荡器

3  

工厂加载

ON:上电时从闪存加载用户设计

OFF:开机时从闪存加载工厂设计

 

4

 

 

安全模式

ON:嵌入式 USB-Blaster II 在加电时发送 FACTORY 命令。

OFF:嵌入式 USB-Blaster II 在加电时不发送 FACTORY 命令。

JTAG 连锁控制DIP开关
JTAG 链控制 DIP 开关 (SW2) 删除或包含活动 J 中的设备TAG 链。 Cyclone V E FPGA 始终位于 JTAG 链。表 2-9 列出了开关控件及其说明。

表 2-9。 JTAG 连锁控制DIP开关

转变 原理图 信号 姓名 描述
1  

5M2210_JTAG_CN

ON:旁路 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器

关闭:MAX V CPLD 5M2210 系统控制器串联

2  

HSMC_JTAG_CN

ON : 旁路 HSMC 端口

OFF : HSMC 端口链内

3  

风扇_FORCE_ON

ON:启用风扇

OFF:禁用风扇

4 预订的 预订的

CPU 重置按钮
CPU 复位按钮 CPU_RESETn (S4) 是 Cyclone V E FPGA DEV_CLRn 引脚的输入,并且是来自 MAX V CPLD 系统控制器的开漏 I/O。该按钮是 FPGA 和 CPLD 逻辑的默认复位按钮。 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器还在上电复位 (POR) 期间驱动该按钮。

MAX V 重置按钮
MAX V 复位按钮 MAX_RESETn (S3) 是 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器的输入。该按钮是 CPLD 逻辑的默认复位。

程序配置按钮
程序配置按钮 PGM_CONFIG (S1) 是 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器的输入。该输入强制 FPGA 从闪存重新配置。闪存中的位置基于 PGM_LED[2:0] 的设置,由程序选择按钮 PGM_SEL 控制。有效设置包括闪存中为 FPGA 设计保留的三个页面上的 PGM_LED0、PGM_LED1 或 PGM_LED2。

程序选择按钮
程序选择按钮 PGM_SEL (S2) 是 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器的输入。该按钮切换 PGM_LED[2:0] 序列,选择闪存中的哪个位置用于配置 FPGA。请参阅表 2-6 了解 PGM_LED[2:0] 序列定义。

时钟电路
本节介绍电路板的时钟输入和输出。

板载振荡器
该开发板包括频率为 50 MHz、100 MHz 的振荡器和一个可编程振荡器。

图 2-6 显示了进入 Cyclone VE FPGA 开发板的所有外部时钟的默认频率。

图 2-6。 Cyclone VE FPGA 开发板时钟

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-7

表 2-10 列出了振荡器、其 I/O 标准和音量tag开发板所需的es。

表 2-10。板载振荡器

来源 原理图 信号 姓名 频率 输入/输出 标准 旋风VE FPGA 引脚号 应用
U4 CLKIN_50_FPGA_TOP 50.000兆赫 单端 L14 顶部和右侧边缘
CLKIN_50_FPGA_RIGHT P22
X3 时钟配置 100.000兆赫 2.5V CMOS 快速 FPGA 配置
 

X1 和 U3(缓冲区)

DIFF_CLKIN_TOP_125_P  

125.000兆赫

 

低压差分信号

L15  

顶部和底部边缘

DIFF_CLKIN_TOP_125_N K15
DIFF_CLKIN_BOT_125_P AB17
DIFF_CLKIN_BOT_125_N AB18

板外时钟输入/输出
开发板具有可驱动到板上的输入和输出时钟。输出时钟可以根据 FPGA 器件的规范编程为不同级别和 I/O 标准。

表 2-11 列出了开发板的时钟输入。

表 2-11。板外时钟输入

 

来源

原理图信号 姓名  

输入/输出 标准

气旋 V E FPGA 引脚

数字

 

描述

形状记忆合金 CLKIN_SMA_P 低压差分信号 LVDS 扇出缓冲器的输入。
CLKIN_SMA_N 低压差分信号
桑泰克 HSMC HSMA_CLK_IN0 2.5-V AB16 来自已安装的 HSMC 电缆或板的单端输入。
桑泰克 HSMC HSMA_CLK_IN_P1 LVDS/2.5V AB14 来自已安装的 HSMC 电缆或板的 LVDS 输入。还可以支持 2x LVTTL 输入。
HSMA_CLK_IN_N1 LVDS/LVTTL AC14
桑泰克 HSMC HSMA_CLK_IN_P2 LVDS/LVTTL Y15 来自已安装的 HSMC 电缆或板的 LVDS 输入。还可以支持 2x LVTTL 输入。
HSMA_CLK_IN_N2 LVDS/LVTTL AA15

表 2-12 列出了开发板的时钟输出。

表 2-12。板外时钟输出

 

来源

原理图信号 姓名  

输入/输出 标准

气旋 V E FPGA 引脚

数字

 

描述

桑泰克 HSMC HSMA_CLK_OUT0 2.5V CMOS AJ14 FPGA CMOS 输出(或 GPIO)
桑泰克 HSMC HSMA_CLK_OUT_P1 LVDS/2.5V CMOS AE22 LVDS 输出。还可以支持 2x CMOS 输出。
HSMA_CLK_OUT_N1 LVDS/2.5V CMOS AF23
桑泰克 HSMC HSMA_CLK_OUT_P2 LVDS/2.5V CMOS AG23 LVDS 输出。还可以支持 2x CMOS 输出。
HSMA_CLK_OUT_N2 LVDS/2.5V CMOS AH22
形状记忆合金 时钟输出_SMA 2.5V CMOS F9 FPGA CMOS 输出(或 GPIO)

通用用户输入/输出
本节介绍 FPGA 的用户 I/O 接口,包括按钮、DIP 开关、LED 和字符 LCD。

用户定义的按钮
该开发板包括三个用户定义的按钮。有关系统和安全重置按钮的信息,请参阅第 2-16 页的“设置元素”。板参考号 S5、S6、S7 和 S8 是用于控制加载到 Cyclone VE FPGA 器件中的 FPGA 设计的按钮。当您按住开关时,设备引脚设置为逻辑0;当您释放开关时,设备引脚设置为逻辑 1。这些一般用户按钮没有特定于板的功能。

表 2-13 列出了用户定义的按钮原理图信号名称及其对应的 Cyclone VE FPGA 引脚号。

表 2-13。用户定义的按钮原理图信号名称和功能

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 引脚 数字 输入/输出 标准
S5 用户_PB0 AB12 2.5-V
S6 用户_PB1 AB13 2.5-V
S7 用户_PB2 AF13 2.5-V
S8 用户_PB3 AG12 2.5-V

用户自定义拨码开关
板参考 SW3 是一个四引脚 DIP 开关。该开关是用户定义的,并提供额外的 FPGA 输入控制。当开关处于 OFF 位置时,选择逻辑 1。当开关处于 ON 位置时,选择逻辑 0。该开关没有特定于板的功能。

表 2-14 列出了用户定义的 DIP 开关原理图信号名称及其对应的 Cyclone VE FPGA 引脚号。

表 2-14。用户定义的 DIP 开关原理图信号名称和功能

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 引脚 数字 输入/输出 标准
S5 用户_PB0 AB12 2.5-V
S6 用户_PB1 AB13 2.5-V
S7 用户_PB2 AF13 2.5-V
S8 用户_PB3 AG12 2.5-V

用户定义的 LED
该开发板包括通用 LED 和 HSMC 用户定义 LED。本节介绍所有用户定义的 LED。有关电路板特定 LED 或状态 LED 的信息,请参阅第 2-15 页上的“状态元素”。

通用 LED
板编号 D28 至 D31 是四个用户定义的 LED。状态和调试信号从加载到 Cyclone V E FPGA 的设计驱动至 LED。在 I/O 端口上驱动逻辑 0 将打开 LED,而驱动逻辑 1 将关闭 LED。这些 LED 没有特定于电路板的功能。

表 2-15 列出了通用 LED 原理图信号名称及其对应的 Cyclone VE FPGA 引脚号。

表 2-15。一般 LED 原理图信号名称和功能

木板 参考 原理图 信号名称 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准
D28 USER_LED0 AK3 2.5-V
D29 USER_LED1 AJ4 2.5-V
D30 USER_LED2 AJ5 2.5-V
D31 USER_LED3 AK6 2.5-V

HSMC LED
板参考号 D20 和 D21 是 HSMC 端口的 LED。 HSMC LED 没有特定于板的功能。 LED 标记为 TX 和 RX,用于显示进出所连接子卡的数据流。 LED 由 Cyclone V E FPGA 器件驱动。

表 2-16 列出了 HSMC LED 原理图信号名称及其对应的 Cyclone VE FPGA 引脚号。

表 2-16。 HSMC LED 原理图信号名称和功能

木板 参考 原理图 信号名称 Cyclone VE FPGA 引脚 数字 输入/输出 标准
D1 HSMC_RX_LED AH12 2.5-V
D2 HSMC_TX_LED AH11 2.5-V

字符液晶显示器
该开发板包括一个 14 引脚 0.1 英寸间距双排接头,可连接到 2 行 × 16 字符 Lumex 字符 LCD。字符 LCD 具有一个 14 针插座,可直接安装到电路板的 14 针接头上,因此可以轻松拆卸以访问显示屏下方的组件。您还可以使用标头进行调试或其他目的。

表 2-17 总结了字符 LCD 引脚分配。信号名称和方向与 Cyclone VE FPGA 器件相关。

表 2-17。字符 LCD 引脚分配、原理图信号名称和功能

木板 参考(J14) 原理图信号名称 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
7 LCD_DATA0 AJ7 2.5-V 液晶数据总线
8 LCD_DATA1 AK7 2.5-V 液晶数据总线
9 LCD_DATA2 AJ8 2.5-V 液晶数据总线
10 LCD_DATA3 AK8 2.5-V 液晶数据总线
11 LCD_DATA4 AF9 2.5-V 液晶数据总线
12 LCD_DATA5 AG9 2.5-V 液晶数据总线
13 LCD_DATA6 AH9 2.5-V 液晶数据总线
14 LCD_DATA7 AJ9 2.5-V 液晶数据总线

表 2-17。字符 LCD 引脚分配、原理图信号名称和功能

木板 参考(J14) 原理图信号名称 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
4 LCD_D_Cn AK11 2.5-V LCD数据或命令选择
5 LCD_WEn AK10 2.5-V LCD 写使能
6 LCD_CSn AJ12 2.5-V 液晶屏片选

表 2-18 列出了 LCD 引脚定义,摘自 Lumex 数据表。

表 2-18。 LCD 引脚定义及功能

别针 数字 象征 等级 功能
1 电压源  

电源

5 伏
2 虚拟安全服务 接地(0V)
3 V0 液晶驱动用
 

4

 

RS

 

高/低

寄存器选择信号H:数据输入

L:指令输入

5 读/写 高/低 H:数据读取(模块到MPU)

L:数据写入(MPU到模块)

6 E H,H 到 L 使能够
7–14 DB0-DB7 高/低 数据总线——软件可选择 4 位或 8 位模式

有关时序、字符映射表、界面指南和其他相关文档等更多信息,请访问 www.lumex.com.

调试头
该开发板包括两个 2×8 调试接头用于调试目的。 FPGA I/O 直接路由至接头以进行设计测试、调试或快速验证。

表 2-19 总结了调试接头引脚分配、信号名称和功能。

表 2-19。调试插头引脚分配、原理图信号名称和功能(第 1 部分,共 2 部分)

木板 参考 原理图信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
调试 接头 (J15)
1 HEADER_D0 H21 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
5 HEADER_D1 G21 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
9 HEADER_D2 G22 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
13 HEADER_D3 E26 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
4 HEADER_D4 E25 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
8 HEADER_D5 C27 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
12 HEADER_D6 C26 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号

表 2-19。调试插头引脚分配、原理图信号名称和功能(第 2 部分,共 2 部分)

木板 参考 原理图信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
16 HEADER_D7 B27 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
调试 接头 (J16)
1 和 2 HEADER_P0 和 HEADER_N0 H25 和 H26 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
3 和 4 HEADER_P1 和

HEADER_N1

P20和N20 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
7 和 8 HEADER_P2 和 HEADER_N2 J22和J23 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
9 和 10 HEADER_P3 和 HEADER_N3 D28 和 D29 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
13 和 14 HEADER_P4 和 HEADER_N4 E27 和 D27 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
15 和 16 HEADER_P5 和 HEADER_N5 H24和J25 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号

组件和接口
本节介绍与 Cyclone VE FPGA 器件相关的开发板通信端口和接口卡。开发板支持以下通讯端口:

  • RS-232 串行 UART
  • 10 / 100 / 1000以太网
  • 高速集成电路
  • USB 串口

10 / 100 / 1000以太网
该开发板使用两个外部 Marvell 10E100 PHY 和 Altera 三速以太网 MegaCore MAC 功能,支持两个 1000/88/1111 base-T 以太网。 PHY 至 MAC 接口采用 RGMII 接口。对于典型的网络应用,FPGA 中必须提供 MAC 功能。 Marvell 88E1111 PHY 使用 2.5V 和 1.0V 电源轨,需要由专用振荡器驱动的 25MHz 参考时钟。 PHY 连接到具有内部磁性的 RJ45 模型,可用于通过以太网流量驱动铜线。

图 2-7 显示了 FPGA (MAC) 和 Marvell 88E1111 PHY 之间的 RGMII 接口。

图 2-7。 FPGA (MAC) 和 Marvell 88E1111 PHY 之间的 RGMII 接口

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-8表 2–20 列出了以太网 PHY 接口引脚分配

表 2-20。以太网 PHY 引脚分配、信号名称和功能(第 1 部分,共 3 部分)

木板 参考 原理图信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
16 HEADER_D7 B27 1.5-V 仅用于调试目的的单端信号
调试 接头 (J16)
1 和 2 HEADER_P0 和 HEADER_N0 H25 和 H26 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
3 和 4 HEADER_P1 和

HEADER_N1

P20和N20 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
7 和 8 HEADER_P2 和 HEADER_N2 J22和J23 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
9 和 10 HEADER_P3 和 HEADER_N3 D28 和 D29 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
13 和 14 HEADER_P4 和 HEADER_N4 E27 和 D27 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号
15 和 16 HEADER_P5 和 HEADER_N5 H24和J25 2.5-V 仅用于调试目的的伪差分信号

表 2-20。以太网 PHY 引脚分配、信号名称和功能(第 2 部分,共 3 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
33 埃内塔_MDI_P1 2.5V CMOS 媒体相关接口
34 埃内塔_MDI_N1 2.5V CMOS 媒体相关接口
39 埃内塔_MDI_P2 2.5V CMOS 媒体相关接口
41 埃内塔_MDI_N2 2.5V CMOS 媒体相关接口
42 埃内塔_MDI_P3 2.5V CMOS 媒体相关接口
43 埃内塔_MDI_N3 2.5V CMOS 媒体相关接口
以太网 物理层 B (U11)
8 ENETB_GTX_CLK E28 2.5V CMOS 125MHz RGMII 发送时钟
23 ENETB_INTN K22 2.5V CMOS 管理总线中断
60 ENETB_LED_DUPLEX 2.5V CMOS 双工或碰撞 LED。不曾用过
70 ENETB_LED_DUPLEX 2.5V CMOS 双工或碰撞 LED。不曾用过
76 ENETB_LED_LINK10 2.5V CMOS 10 Mb 链路 LED
74 ENETB_LED_LINK100 2.5V CMOS 100 Mb 链路 LED
73 ENETB_LED_LINK1000 2.5V CMOS 1000 Mb 链路 LED
58 ENETB_LED_RX 2.5V CMOS RX 数据有效 LED
69 ENETB_LED_RX 2.5V CMOS RX 数据有效 LED
68 ENETB_LED_TX 2.5V CMOS TX 数据有效 LED
25 ENETB_MDC A29 2.5V CMOS 管理总线数据时钟
24 ENETB_MDIO L23 2.5V CMOS 管理总线数据
28 ENETB_RESETN M21 2.5V CMOS 设备重置
2 ENETB_RX_CLK R23 2.5V CMOS RGMII接收时钟
95 ENETB_RX_D0 F25 2.5V CMOS RGMII接收数据总线
92 ENETB_RX_D1 F26 2.5V CMOS RGMII接收数据总线
93 ENETB_RX_D2 R20 2.5V CMOS RGMII接收数据总线
91 ENETB_RX_D3 T21 2.5V CMOS RGMII接收数据总线
94 ENETB_RX_DV L24 2.5V CMOS RGMII接收数据有效
11 ENETB_TX_D0 F29 2.5V CMOS RGMII传输数据总线
12 ENETB_TX_D1 D30 2.5V CMOS RGMII传输数据总线
14 ENETB_TX_D2 C30 2.5V CMOS RGMII传输数据总线
16 ENETB_TX_D3 F28 2.5V CMOS RGMII传输数据总线
9 ENETB_TX_EN B29 2.5V CMOS RGMII 发送使能
55 ENETB_XTAL_25MHZ 2.5V CMOS 25MHz RGMII 发送时钟
29 ENETB_MDI_P0 2.5V CMOS 媒体相关接口
31 ENETB_MDI_N0 2.5V CMOS 媒体相关接口
33 ENETB_MDI_P1 2.5V CMOS 媒体相关接口
34 ENETB_MDI_N1 2.5V CMOS 媒体相关接口
39 ENETB_MDI_P2 2.5V CMOS 媒体相关接口
41 ENETB_MDI_N2 2.5V CMOS 媒体相关接口

表 2-20。以太网 PHY 引脚分配、信号名称和功能(第 3 部分,共 3 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
42 ENETB_MDI_P3 2.5V CMOS 媒体相关接口
43 ENETB_MDI_N3 2.5V CMOS 媒体相关接口

高速集成电路

  • 开发板支持HSMC接口。 HSMC接口支持完整的SPI4.2接口(17个LVDS通道)、三个输入和输出时钟以及JTAG 和 SMB 信号。 LVDS 通道可用于 CMOS 信号或 LVDS。
  • HSMC 是 Altera 开发的开放规范,允许您通过添加子卡 (HSMC) 来扩展开发板的功能。
  • 有关 HSMC 规范的更多信息,例如信号标准、信号完整性、兼容连接器和机械信息,请参阅高速夹层卡 (HSMC) 规范手册。
  • HSMC连接器共有172个引脚,其中120个信号引脚、39个电源引脚和13个接地引脚。接地引脚位于两排信号和电源引脚之间,既充当屏蔽又充当参考。 HSMC 主机连接器基于 Samtec 的 0.5 毫米间距 QSH/QTH 系列高速板对板连接器。该连接器中有三个组。与 QSH-DP/QTH-DP 系列中的做法一样,组 1 中每隔三个引脚被移除一次。 Bank 2 和 Bank 3 的所有引脚均与 QSH/QTH 系列中的操作相同。由于 Cyclone V E FPGA 开发板不是收发器板,因此 HSMC 的收发器引脚不连接到 Cyclone V E FPGA 器件。

图 2-8 显示了与 Samtec 连接器的三个组相关的信号组排列。

图 2-8。 HSMC 信号和组图

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-9

HSMC 接口具有可编程双向 I/O 引脚,可用作 2.5V LVCMOS,与 3.3V LVTTL 兼容。这些引脚还可用作各种差分 I/O 标准,包括但不限于 LVDS、mini-LVDS 和 RSDS,最多具有 17 个全双工通道。
如高速夹层卡 (HSMC) 规范手册中所述,LVDS 和单端 I/O 标准仅在根据通用单端引脚排列或通用差分引脚排列混合时才能保证正常工作。

表 2-21 列出了 HSMC 接口引脚分配、信号名称和功能。

表 2-21。 HSMC 接口引脚分配、原理图信号名称和功能(第 1 部分,共 3 部分)

木板 参考(J7)  

原理图 信号 姓名

气旋 V E FPGA 引脚

数字

 

输入/输出 标准

 

描述

33 HSMC_SDA AB22 2.5V CMOS 管理串行数据
34 HSMC_SCL AC22 2.5V CMOS 管理串行时钟
35 JTAG_TCK AC7 2.5V CMOS JTAG 时钟信号
36 HSMC_JTAG_TMS 2.5V CMOS JTAG 模式选择信号
37 HSMC_JTAG_TDO 2.5V CMOS JTAG 数据输出
38 JTAC_FPGA_TDO_RETIMER 2.5V CMOS JTAG 数据输入
39 HSMC_CLK_OUT0 AJ14 2.5V CMOS 专用 CMOS 时钟输出
40 HSMC_CLK_IN0 AB16 2.5V CMOS 专用 CMOS 时钟输入
41 HSMC_D0 AH10 2.5V CMOS 专用 CMOS I/O 位 0
42 HSMC_D1 AJ10 2.5V CMOS 专用 CMOS I/O 位 1
43 HSMC_D2 Y13 2.5V CMOS 专用 CMOS I/O 位 2
44 HSMC_D3 AA14 2.5V CMOS 专用 CMOS I/O 位 3
47 HSMC_TX_D_P0 AK27 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 0 或 CMOS 位 4
48 HSMC_RX_D_P0 Y16 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 0 或 CMOS 位 5
49 HSMC_TX_D_N0 AK28 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 0n 或 CMOS 位 6
50 HSMC_RX_D_N0 AA26 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 0n 或 CMOS 位 7
53 HSMC_TX_D_P1 AJ27 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 1 或 CMOS 位 8
54 HSMC_RX_D_P1 Y17 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 1 或 CMOS 位 9
55 HSMC_TX_D_N1 AK26 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 1n 或 CMOS 位 10
56 HSMC_RX_D_N1 Y18 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 1n 或 CMOS 位 11
59 HSMC_TX_D_P2 AG26 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 2 或 CMOS 位 12
60 HSMC_RX_D_P2 AA18 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 2 或 CMOS 位 13
61 HSMC_TX_D_N2 AH26 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 2n 或 CMOS 位 14
62 HSMC_RX_D_N2 AA19 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 2n 或 CMOS 位 15
65 HSMC_TX_D_P3 AJ25 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 3 或 CMOS 位 16
66 HSMC_RX_D_P3 Y20 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 3 或 CMOS 位 17
67 HSMC_TX_D_N3 AK25 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 3n 或 CMOS 位 18
68 HSMC_RX_D_N3 AA20 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 3n 或 CMOS 位 19
71 HSMC_TX_D_P4 AH24 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 4 或 CMOS 位 20

表 2-21。 HSMC 接口引脚分配、原理图信号名称和功能(第 2 部分,共 3 部分)

木板 参考(J7)  

原理图 信号 姓名

气旋 V E FPGA 引脚

数字

 

输入/输出 标准

 

描述

72 HSMC_RX_D_P4 AA21 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 4 或 CMOS 位 21
73 HSMC_TX_D_N4 AJ24 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 4n 或 CMOS 位 22
74 HSMC_RX_D_N4 AB21 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 4n 或 CMOS 位 23
77 HSMC_TX_D_P5 AH21 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 5 或 CMOS 位 24
78 HSMC_RX_D_P5 AB19 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 5 或 CMOS 位 25
79 HSMC_TX_D_N5 AJ22 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 5n 或 CMOS 位 26
80 HSMC_RX_D_N5 AC19 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 5n 或 CMOS 位 27
83 HSMC_TX_D_P6 AJ23 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 6 或 CMOS 位 28
84 HSMC_RX_D_P6 AC21 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 6 或 CMOS 位 29
85 HSMC_TX_D_N6 AK23 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 6n 或 CMOS 位 30
86 HSMC_RX_D_N6 AD20 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 6n 或 CMOS 位 31
89 HSMC_TX_D_P7 AK21 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 7 或 CMOS 位 32
90 HSMC_RX_D_P7 AD19 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 7 或 CMOS 位 33
91 HSMC_TX_D_N7 AK22 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 7n 或 CMOS 位 34
92 HSMC_RX_D_N7 AE20 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 7n 或 CMOS 位 35
95 HSMC_CLK_OUT_P1 AE22 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输出 1 或 CMOS 位 36
96 HSMC_CLK_IN_P1 AB14 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输入 1 或 CMOS 位 37
97 HSMC_CLK_OUT_N1 AF23 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输出 1 或 CMOS 位 38
98 HSMC_CLK_IN_N1 AC14 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输入 1 或 CMOS 位 39
101 HSMC_TX_D_P8 AJ20 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 8 或 CMOS 位 40
102 HSMC_RX_D_P8 AF21 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 8 或 CMOS 位 41
103 HSMC_TX_D_N8 AK20 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 8n 或 CMOS 位 42
104 HSMC_RX_D_N8 AG22 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 8n 或 CMOS 位 43
107 HSMC_TX_D_P9 AJ19 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 9 或 CMOS 位 44
108 HSMC_RX_D_P9 AF20 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 9 或 CMOS 位 45
109 HSMC_TX_D_N9 AK18 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 9n 或 CMOS 位 46
110 HSMC_RX_D_N9 AG21 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 9n 或 CMOS 位 47
113 HSMC_TX_D_P10 AJ17 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 10 或 CMOS 位 48
114 HSMC_RX_D_P10 AF18 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 10 或 CMOS 位 49
115 HSMC_TX_D_N10 AJ18 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 10n 或 CMOS 位 50
116 HSMC_RX_D_N10 AF19 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 10n 或 CMOS 位 51
119 HSMC_TX_D_P11 AK25 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 11 或 CMOS 位 52
120 HSMC_RX_D_P11 AG18 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 11 或 CMOS 位 53
121 HSMC_TX_D_N11 AG24 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 11n 或 CMOS 位 54
122 HSMC_RX_D_N11 AG19 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 11n 或 CMOS 位 55
125 HSMC_TX_D_P12 AH19 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 12 或 CMOS 位 56
126 HSMC_RX_D_P12 AK16 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 12 或 CMOS 位 57
127 HSMC_TX_D_N12 AH20 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 12n 或 CMOS 位 58

表 2-21。 HSMC 接口引脚分配、原理图信号名称和功能(第 3 部分,共 3 部分)

木板 参考(J7)  

原理图 信号 姓名

气旋 V E FPGA 引脚

数字

 

输入/输出 标准

 

描述

128 HSMC_RX_D_N12 AK17 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 12n 或 CMOS 位 59
131 HSMC_TX_D_P13 AG17 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 13 或 CMOS 位 60
132 HSMC_RX_D_P13 AF16 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 13 或 CMOS 位 61
133 HSMC_TX_D_N13 AH17 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 13n 或 CMOS 位 62
134 HSMC_RX_D_N13 AG16 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 13n 或 CMOS 位 63
137 HSMC_TX_D_P14 AJ15 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 14 或 CMOS 位 64
138 HSMC_RX_D_P14 AE16 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 14 或 CMOS 位 65
139 HSMC_TX_D_N14 AK15 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 14n 或 CMOS 位 66
140 HSMC_RX_D_N14 AF15 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 14n 或 CMOS 位 67
143 HSMC_TX_D_P15 AH14 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 15 或 CMOS 位 68
144 HSMC_RX_D_P15 AD17 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 15 或 CMOS 位 69
145 HSMC_TX_D_N15 AH15 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 15n 或 CMOS 位 70
146 HSMC_RX_D_N15 AE17 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 15n 或 CMOS 位 71
149 HSMC_TX_D_P16 AE15 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 16 或 CMOS 位 72
150 HSMC_RX_D_P16 AD18 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 16 或 CMOS 位 73
151 HSMC_TX_D_N16 AF14 LVDS 或 2.5V LVDS TX 位 16n 或 CMOS 位 74
152 HSMC_RX_D_N16 AE18 LVDS 或 2.5V LVDS RX 位 16n 或 CMOS 位 75
155 HSMC_CLK_OUT_P2 AG23 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输出 2 或 CMOS 位 76
156 HSMC_CLK_IN_P2 Y15 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输入 2 或 CMOS 位 77
157 HSMC_CLK_OUT_N2 AH22 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输出 2 或 CMOS 位 78
158 HSMC_CLK_IN_N2 AA15 LVDS 或 2.5V LVDS 或 CMOS 时钟输入 2 或 CMOS 位 79
160 HSMC_PRSNTn AK5 2.5V CMOS HSMC 端口存在检测

RS-232 串行 UART
母角 DSUB 9 针连接器以及支持的 RS-232 收发器为在该板上实现标准 RS-232 串行 UART 通道提供支持。该连接器具有与数据终端设备相同的引脚排列,并且仅需要一根标准电缆(PC 接口不需要零调制解调器)。专用电平转换缓冲器用于在 LVTTL 和 RS-232 电平之间进行转换。板参考号 D23 和 D24 是串行 UART LED,亮起表示 RX 和 TX 活动。

表 2-24 列出了 RS-232 串行 UART 引脚分配、信号名称和功能。

信号名称和类型与 Cyclone VE FPGA 的 I/O 设置和方向相关。

表 2-22。 RS-232 串行 UART 原理图信号名称和功能

木板 参考 (U20) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
14 串口_TXD AB9 3.3-V 传输数据
15 串口RTS AH6 3.3-V 要求发送

表 2-22。 RS-232 串行 UART 原理图信号名称和功能

木板 参考 (U20) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
16 串口_RXD AG6 3.3-V 接收数据
13 串口_CTS AF8 3.3-V 清除发送

USB转串口
该开发板使用 Silicon Labs CP2104 USB 转 UART 桥接器通过 USB 连接器支持 UART 接口。为了促进主机与 CP2104 的通信,您需要使用 USB 转 UART 桥虚拟 COM 端口 (VCP) 驱动程序。

VCP 驱动程序可从以下位置获取: www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx

表 2-23 列出了 USB-UART 引脚分配、信号名称和功能。信号名称和类型与 Cyclone VE FPGA 的 I/O 设置和方向相关

表 2-23。 USB-UART 原理图信号名称和功能

木板 参考 (U20) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
1 USB_UART_RI AD12 2.5-V 环形指示灯控制输入(低电平有效)
24 USB_UART_DCD AD13 2.5-V 数据载体检测控制输入(低电平有效)
22 USB_UART_DSR V12 2.5-V 数据设置就绪控制输入(低电平有效)
21 USB_UART_RXD AF10 2.5-V 异步数据输入(UART接收)
19 USB_UART_RTS AE12 2.5-V 准备发送控制输出(低电平有效)
12 USB_UART_GPIO2 AE13 2.5-V 用户可配置的输入或输出。
23 USB_UART_DTR AE10 2.5-V 数据终端就绪控制输出(低电平有效)
20 USB_UART_TXD W12 2.5-V 异步数据输出(UART发送)
18 USB_UART_CTS AJ1 2.5-V 清除发送控制输入(低电平有效)
15 USB_UART_SUSPENDn 2.5-V 当 CP2104 处于 USB 挂起状态时,该引脚为逻辑低电平。
17 USB_UART_SUSPEND 2.5-V 当 CP2104 处于 USB 挂起状态时,该引脚为逻辑高电平。
9 USB_UART_RSTn 2.5-V 设备重置

记忆
本节介绍开发板的存储器接口支持及其信号名称、类型和与 Cyclone V E FPGA 相关的连接。开发板有以下内存接口:

  • DDR3 内存
  • LPDDR2 内存
  • 电可擦除只读存储器
  • 同步静态存储器
  • 同步闪光

有关内存接口的更多信息,请参阅以下文档:

  • 外部存储器接口手册中的时序分析部分。
  • 外部存储器接口手册中的 DDR、DDR2 和 DDR3 SDRAM 设计教程部分。

DDR3 内存

  • 该开发板支持两个 16Mx16x8 和两个 16Mx8x8 DDR3 SDRAM 接口,可实现超高速顺序内存访问。
  • 32 位数据总线由两个使用软存储控制器 (SMC) 接口的 x16 设备组成。借助 SMC,该内存接口以 300 MHz 的目标频率运行,最大理论带宽超过 9.6 Gbps。该 DDR3 设备的最大频率为 800 MHz,CAS 延迟为 11。
  • 表 2-24 列出了 DDR3 引脚分配、信号名称和功能。信号名称和类型与 Cyclone VE FPGA 的 I/O 设置和方向相关。

表 2-24。 DDR3 器件引脚分配、原理图信号名称和功能(第 1 部分,共 4 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
DDR3 x16 (U8)
N3 DDR3_A0 A16 1.5V SSTL I 类 地址总线
P7 DDR3_A1 G23 1.5V SSTL I 类 地址总线
P3 DDR3_A2 E21 1.5V SSTL I 类 地址总线
N2 DDR3_A3 E22 1.5V SSTL I 类 地址总线
P8 DDR3_A4 A20 1.5V SSTL I 类 地址总线
P2 DDR3_A5 A26 1.5V SSTL I 类 地址总线
R8 DDR3_A6 A15 1.5V SSTL I 类 地址总线
R2 DDR3_A7 B26 1.5V SSTL I 类 地址总线
T8 DDR3_A8 H17 1.5V SSTL I 类 地址总线
R3 DDR3_A9 D14 1.5V SSTL I 类 地址总线
L7 DDR3_A10 E23 1.5V SSTL I 类 地址总线

表 2-24。 DDR3 器件引脚分配、原理图信号名称和功能(第 2 部分,共 4 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
R7 DDR3_A11 E20 1.5V SSTL I 类 地址总线
N7 DDR3_A12 C25 1.5V SSTL I 类 地址总线
T3 DDR3_A13 B13 1.5V SSTL I 类 地址总线
M2 DDR3_BA0 J18 1.5V SSTL I 类 银行地址总线
N8 DDR3_BA1 F20 1.5V SSTL I 类 银行地址总线
M3 DDR3_BA2 D19 1.5V SSTL I 类 银行地址总线
K3 DDR3_CASN L20 1.5V SSTL I 类 行地址选择
K9 DDR3_CKE C11 1.5V SSTL I 类 列地址选择
J7 DDR3_CLK_P J20 差分 1.5V SSTL I 类 差分输出时钟
K7 DDR3_CLK_N H20 差分 1.5V SSTL I 类 差分输出时钟
L2 DDR3_CSN G17 1.5V SSTL I 类 片选
E7 DDR3_DM0 D23 1.5V SSTL I 类 写掩码字节通道
D3 DDR3_DM1 D18 1.5V SSTL I 类 写掩码字节通道
E3 DDR3_DQ0 A25 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
H8 DDR3_DQ1 D22 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
F7 DDR3_DQ2 C21 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
H7 DDR3_DQ3 C19 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
F2 DDR3_DQ4 C20 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
G2 DDR3_DQ5 C22 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
F8 DDR3_DQ6 D25 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
H3 DDR3_DQ7 D20 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道0
A7 DDR3_DQ8 B24 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
C3 DDR3_DQ9 A21 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
A3 DDR3_DQ10 B21 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
D7 DDR3_DQ11 F19 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
A2 DDR3_DQ12 C24 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
C2 DDR3_DQ13 B23 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
B8 DDR3_DQ14 E18 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
C8 DDR3_DQ15 A23 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道1
F3 DDR3_DQS_P0 K20 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 P 字节通道 0
G3 DDR3_DQS_N0 J19 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 N 字节通道 0
C7 DDR3_DQS_P1 L18 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 P 字节通道 1
B7 DDR3_DQS_N1 K18 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 N 字节通道 1
K1 DDR3_ODT H19 1.5V SSTL I 类 片上终止启用

表 2-24。 DDR3 器件引脚分配、原理图信号名称和功能(第 3 部分,共 4 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
J3 DDR3_RASN A24 1.5V SSTL I 类 行地址选择
T2 DDR3_RESETN L19 1.5V SSTL I 类 重置
L3 DDR3_WEN B22 1.5V SSTL I 类 写使能
L8 DDR3_ZQ01 1.5V SSTL I 类 ZQ阻抗校准
DDR3 x16 (U7)
N3 DDR3_A0 A16 1.5V SSTL I 类 地址总线
P7 DDR3_A1 G23 1.5V SSTL I 类 地址总线
P3 DDR3_A2 E21 1.5V SSTL I 类 地址总线
N2 DDR3_A3 E22 1.5V SSTL I 类 地址总线
P8 DDR3_A4 A20 1.5V SSTL I 类 地址总线
P2 DDR3_A5 A26 1.5V SSTL I 类 地址总线
R8 DDR3_A6 A15 1.5V SSTL I 类 地址总线
R2 DDR3_A7 B26 1.5V SSTL I 类 地址总线
T8 DDR3_A8 H17 1.5V SSTL I 类 地址总线
R3 DDR3_A9 D14 1.5V SSTL I 类 地址总线
L7 DDR3_A10 E23 1.5V SSTL I 类 地址总线
R7 DDR3_A11 E20 1.5V SSTL I 类 地址总线
N7 DDR3_A12 C25 1.5V SSTL I 类 地址总线
T3 DDR3_A13 B13 1.5V SSTL I 类 地址总线
M2 DDR3_BA0 J18 1.5V SSTL I 类 银行地址总线
N8 DDR3_BA1 F20 1.5V SSTL I 类 银行地址总线
M3 DDR3_BA2 D19 1.5V SSTL I 类 银行地址总线
K3 DDR3_CASN L20 1.5V SSTL I 类 行地址选择
K9 DDR3_CKE AK18 1.5V SSTL I 类 列地址选择
K7 DDR3_CLK_P J20 1.5V SSTL I 类 差分输出时钟
J7 DDR3_CLK_N H20 1.5V SSTL I 类 差分输出时钟
L2 DDR3_CSN G17 1.5V SSTL I 类 片选
E7 DDR3_DM2 A19 1.5V SSTL I 类 写掩码字节通道
D3 DDR3_DM3 B14 1.5V SSTL I 类 写掩码字节通道
F2 DDR3_DQ16 G18 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
F8 DDR3_DQ17 B18 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
E3 DDR3_DQ18 A18 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
F7 DDR3_DQ19 F18 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
H3 DDR3_DQ20 C14 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
G2 DDR3_DQ21 C17 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
H7 DDR3_DQ22 B17 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
H8 DDR3_DQ23 B19 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道2
A2 DDR3_DQ24 C15 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3

表 2-24。 DDR3 器件引脚分配、原理图信号名称和功能(第 4 部分,共 4 部分)

木板 参考 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
C2 DDR3_DQ25 D17 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3
D7 DDR3_DQ26 C12 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3
A7 DDR3_DQ27 E17 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3
A3 DDR3_DQ28 C16 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3
C3 DDR3_DQ29 A14 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3
B8 DDR3_DQ30 D12 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3
C8 DDR3_DQ31 A13 1.5V SSTL I 类 数据总线字节通道3
F3 DDR3_DQS_P2 K16 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 P 字节通道 2
G3 DDR3_DQS_N2 L16 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 N 字节通道 2
C7 DDR3_DQS_P3 K17 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 P 字节通道 3
B7 DDR3_DQS_N3 J17 差分 1.5V SSTL I 类 数据选通 N 字节通道 3
K1 DDR3_ODT H19 1.5V SSTL I 类 片上终止启用
J3 DDR3_RASN A24 1.5V SSTL I 类 行地址选择
T2 DDR3_RESETN L19 1.5V SSTL I 类 重置
L3 DDR3_WEN B22 1.5V SSTL I 类 写使能
L8 DDR3_ZQ2 1.5V SSTL I 类 ZQ阻抗校准

LPDDR2 内存
LPDDR2 是一款移动低功耗 DDR2 SDRAM 器件,工作电压为 1.2 V。该接口连接到 FPGA 器件顶部边缘的水平 I/O 组。
设备速度为 300 MHz。尽管板上的 LPDDR16 SDRAM 是 x2 设备,但仅使用 x32 配置。
表 2-25 列出了 LPDDR2 SDRAM 引脚分配、信号名称和功能。
信号名称和类型与 Cyclone VE FPGA 的 I/O 设置和方向相关。

表 2-25。 LPDDR2 SDRAM 原理图信号名称和功能

木板 参考 (U9) 原理图 信号 姓名 旋风VE FPGA 引脚号 输入/输出 标准 描述
AC6 LPDDR2_CA0 Y30 1.2V HSUL 地址总线
AB6 LPDDR2_CA1 T30 1.2V HSUL 地址总线
AC7 LPDDR2_CA2 W29 1.2V HSUL 地址总线
AB8 LPDDR2_CA3 AB29 1.2V HSUL 地址总线
AB9 LPDDR2_CA4 W30 1.2V HSUL 地址总线
W1 LPDDR2_CA5 U29 1.2V HSUL 地址总线
V2 LPDDR2_CA6 AC30 1.2V HSUL 地址总线
U1 LPDDR2_CA7 R30 1.2V HSUL 地址总线

表 2-25。 LPDDR2 SDRAM 原理图信号名称和功能

木板 参考 (U9) 原理图 信号 姓名 旋风VE FPGA 引脚号 输入/输出 标准 描述
T2 LPDDR2_CA8 T28 1.2V HSUL 地址总线
T1 LPDDR2_CA9 T25 1.2V HSUL 地址总线
Y2 LPDDR2_CK V21 差分 1.2V HSUL 差分输出时钟P
Y1 LPDDR2_CKN V22 差分 1.2V HSUL 差分输出时钟N
AC3 LPDDR2_CKE T29 1.2V HSUL 时钟使能
AB3 LPDDR2_CSN R26 1.2V HSUL 片选
N23 LPDDR2_DM0 AG29 1.2V HSUL 数据掩码
L23 LPDDR2_DM1 AB27 1.2V HSUL 数据掩码
AB20 LPDDR2_DM2 1.2V HSUL 数据掩码
B20 LPDDR2_DM3 1.2V HSUL 数据掩码
AA23 LPDDR2_DQ0 AG28 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
Y22 LPDDR2_DQ1 AH30 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
W22 LPDDR2_DQ2 AA28 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
W23 LPDDR2_DQ3 AH29 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
V23 LPDDR2_DQ4 Y28 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
U22 LPDDR2_DQ5 AE30 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
T22 LPDDR2_DQ6 AJ28 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
T23 LPDDR2_DQ7 AD30 1.2V HSUL 数据总线字节通道0
H22 LPDDR2_DQ8 AC29 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
H23 LPDDR2_DQ9 AF30 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
G23 LPDDR2_DQ10 AA30 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
F22 LPDDR2_DQ11 AE28 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
E22 LPDDR2_DQ12 AF29 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
E23 LPDDR2_DQ13 AD28 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
D23 LPDDR2_DQ14 V27 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
C22 LPDDR2_DQ15 W28 1.2V HSUL 数据总线字节通道1
AB12 LPDDR2_DQ16 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
AC13 LPDDR2_DQ17 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
AB14 LPDDR2_DQ18 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
AC14 LPDDR2_DQ19 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
AB15 LPDDR2_DQ20 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
AC16 LPDDR2_DQ21 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
AB17 LPDDR2_DQ22 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
AC17 LPDDR2_DQ23 1.2V HSUL 数据总线字节通道2
B17 LPDDR2_DQ24 1.2V HSUL 数据总线字节通道3
A17 LPDDR2_DQ25 1.2V HSUL 数据总线字节通道3
A16 LPDDR2_DQ26 1.2V HSUL 数据总线字节通道3
B15 LPDDR2_DQ27 1.2V HSUL 数据总线字节通道3
B14 LPDDR2_DQ28 1.2V HSUL 数据总线字节通道3

表 2-25。 LPDDR2 SDRAM 原理图信号名称和功能

木板 参考 (U9) 原理图 信号 姓名 旋风VE FPGA 引脚号 输入/输出 标准 描述
A14 LPDDR2_DQ29 1.2V HSUL 数据总线字节通道3
A13 LPDDR2_DQ30 1.2V HSUL 数据总线字节通道3
B12 LPDDR2_DQ31 1.2V HSUL 数据总线字节通道3
R23 LPDDR2_DQS0 V26 差分 1.2V HSUL 数据选通 P 字节通道 0
P22 LPDDR2_DQSN0 U26 差分 1.2V HSUL 数据选通 N 字节通道 0
J22 LPDDR2_DQS1 U27 差分 1.2V HSUL 数据选通 P 字节通道 1
K23 LPDDR2_DQSN1 U28 差分 1.2V HSUL 数据选通 N 字节通道 1
AB18 LPDDR2_DQS2 差分 1.2V HSUL 数据选通 P 字节通道 2
AC19 LPDDR2_DQSN2 差分 1.2V HSUL 数据选通 N 字节通道 2
B18 LPDDR2_DQS3 差分 1.2V HSUL 数据选通 P 字节通道 3
A19 LPDDR2_DQSN4 差分 1.2V HSUL 数据选通 N 字节通道 3
P1 LPDDR2_ZQ 1.2-V ZQ阻抗校准

电可擦除只读存储器
该板包含一个 64-Kb EEPROM 器件。该器件具有 2 线串行接口总线 I2C。
表 2-26 列出了 EEPROM 引脚分配、信号名称和功能。信号名称和类型与 Cyclone VE FPGA 的 I/O 设置和方向相关。

表 2-26。 EEPROM 原理图信号名称和功能

木板 参考 (U12) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
1 EEPROM_A0 3.3-V 芯片地址
2 EEPROM_A1 3.3-V 芯片地址
3 EEPROM_A2 3.3-V 芯片地址
5 EEPROM_SDA AH7 3.3-V 串行地址或数据
6 EEPROM_SCL AG7 3.3-V 串行时钟
7 EEPROM_WP 3.3-V 写保护输入

同步静态存储器
该开发板支持 18 Mb 标准同步 SRAM,用于存储指令和数据,并具有低延迟随机访问功能。该器件具有 1024K x 18 位接口。该器件是连接到闪存、SRAM 和 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器的共享 FSM 总线的一部分。设备速度为 250 MHz 单数据速率。此设备没有最低速度。对于连续突发,该接口的理论带宽为 4 Gbps。任何地址的读取延迟为两个时钟,而写入延迟为一个时钟。

表 2-27 列出了 SSRAM 引脚分配、信号名称和功能。

表 2-27。 SSRAM 引脚分配、原理图信号名称和功能(第 1 部分,共 2 部分)

木板 参考 (U11) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
86 SRAM_OEN E7 2.5-V 输出使能
87 SRAM_WEN D6 2.5-V 写使能
37 有限状态机_A1 B11 2.5-V 地址总线
36 有限状态机_A2 A11 2.5-V 地址总线
44 有限状态机_A3 D9 2.5-V 地址总线
42 有限状态机_A4 C10 2.5-V 地址总线
34 有限状态机_A5 A10 2.5-V 地址总线
47 有限状态机_A6 A9 2.5-V 地址总线
43 有限状态机_A7 C9 2.5-V 地址总线
46 有限状态机_A8 B8 2.5-V 地址总线
45 有限状态机_A9 B7 2.5-V 地址总线
35 有限状态机_A10 A8 2.5-V 地址总线
32 有限状态机_A11 B6 2.5-V 地址总线
33 有限状态机_A12 A6 2.5-V 地址总线
50 有限状态机_A13 C7 2.5-V 地址总线
48 有限状态机_A14 C6 2.5-V 地址总线
100 有限状态机_A15 F13 2.5-V 地址总线
99 有限状态机_A16 E13 2.5-V 地址总线
82 有限状态机_A17 A5 2.5-V 地址总线
80 有限状态机_A18 A4 2.5-V 地址总线
49 有限状态机_A19 J7 2.5-V 地址总线
81 有限状态机_A20 H7 2.5-V 地址总线
39 有限状态机_A21 J9 2.5-V 地址总线
58 有限状态机_D0 F16 2.5-V 数据总线
59 有限状态机_D1 E16 2.5-V 数据总线
62 有限状态机_D2 M9 2.5-V 数据总线
63 有限状态机_D3 M8 2.5-V 数据总线
68 有限状态机_D4 F15 2.5-V 数据总线
69 有限状态机_D5 E15 2.5-V 数据总线

表 2-27。 SSRAM 引脚分配、原理图信号名称和功能(第 2 部分,共 2 部分)

木板 参考 (U11) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
72 有限状态机_D6 E12 2.5-V 数据总线
73 有限状态机_D7 D13 2.5-V 数据总线
23 有限状态机_D8 J15 2.5-V 数据总线
22 有限状态机_D9 H15 2.5-V 数据总线
19 有限状态机_D10 E11 2.5-V 数据总线
18 有限状态机_D11 D10 2.5-V 数据总线
12 有限状态机_D12 L10 2.5-V 数据总线
13 有限状态机_D13 L9 2.5-V 数据总线
8 有限状态机_D14 G14 2.5-V 数据总线
9 有限状态机_D15 F14 2.5-V 数据总线
85 SRAM_ADSCN E6 2.5-V 地址状态控制器
84 SRAM_ADSPN J10 2.5-V 地址状态处理器
83 SRAM_ADVN G6 2.5-V 地址有效
93 SRAM_BWAN A3 2.5-V 字节写选择
94 SRAM_BWBN A2 2.5-V 字节写选择
97 静态随机存储器_CE2 2.5-V 芯片使能2
92 SRAM_CE3N 2.5-V 芯片使能3
98 SRAM_CEN D7 2.5-V 芯片使能1
89 静态随机存储器时钟 K10 2.5-V
88 SRAM_GWN 2.5-V 全局写使能
31 静态存储器模式 2.5-V 突发序列选择
64 静态随机存储器_ZZ 2.5-V 电源休眠模式

闪光
该开发板支持 512 Mb CFI 兼容同步闪存器件,用于 FPGA 配置数据、板信息、测试应用数据和用户代码空间的非易失性存储。该器件是连接到闪存、SSRAM 和 MAX V CPLD 5M2210 系统控制器的共享 FSM 总线的一部分。该 16 位数据存储器接口可以维持高达 52 MHz 的突发读取操作,每个设备的吞吐量为 832 Mbps。单字缓冲区的写入性能为 270 μs,而 800 K 阵列块的擦除时间为 128 ms。表 2-28 列出了闪存引脚分配、信号名称和功能。信号名称和类型与 Cyclone VE FPGA 的 I/O 设置和方向相关。

表 2-28。闪存引脚分配、原理图信号名称和功能(第 1 部分,共 3 部分)

木板 参考 (U10) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
F6 FLASH_ADVN H12 2.5-V 地址有效
B4 FLASH_CEN H14 2.5-V 芯片使能

表 2-28。闪存引脚分配、原理图信号名称和功能(第 2 部分,共 3 部分)

木板 参考 (U10) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
E6 FLASH_CLK N12 2.5-V
F8 FLASH_OEN L11 2.5-V 输出使能
F7 FLASH_RDYBSYN J12 2.5-V 准备好
D4 FLASH_RESETN K11 2.5-V 重置
G8 FLASH_WEN P12 2.5-V 写使能
C6 闪存_WPN 2.5-V 写保护
A1 有限状态机_A1 B11 2.5-V 地址总线
B1 有限状态机_A2 A11 2.5-V 地址总线
C1 有限状态机_A3 D9 2.5-V 地址总线
D1 有限状态机_A4 C10 2.5-V 地址总线
D2 有限状态机_A5 A10 2.5-V 地址总线
A2 有限状态机_A6 A9 2.5-V 地址总线
C2 有限状态机_A7 C9 2.5-V 地址总线
A3 有限状态机_A8 B8 2.5-V 地址总线
B3 有限状态机_A9 B7 2.5-V 地址总线
C3 有限状态机_A10 A8 2.5-V 地址总线
D3 有限状态机_A11 B6 2.5-V 地址总线
C4 有限状态机_A12 A6 2.5-V 地址总线
A5 有限状态机_A13 C7 2.5-V 地址总线
B5 有限状态机_A14 C6 2.5-V 地址总线
C5 有限状态机_A15 F13 2.5-V 地址总线
D7 有限状态机_A16 E13 2.5-V 地址总线
D8 有限状态机_A17 A5 2.5-V 地址总线
A7 有限状态机_A18 A4 2.5-V 地址总线
B7 有限状态机_A19 J7 2.5-V 地址总线
C7 有限状态机_A20 H7 2.5-V 地址总线
C8 有限状态机_A21 J9 2.5-V 地址总线
A8 有限状态机_A22 H9 2.5-V 地址总线
G1 有限状态机_A23 G9 2.5-V 地址总线
H8 有限状态机_A24 F8 2.5-V 地址总线
B6 有限状态机_A25 E8 2.5-V 地址总线
B8 有限状态机_A26 D8 2.5-V 地址总线
F2 有限状态机_D0 F16 2.5-V 数据总线
E2 有限状态机_D1 E16 2.5-V 数据总线
G3 有限状态机_D2 M9 2.5-V 数据总线
E4 有限状态机_D3 M8 2.5-V 数据总线
E5 有限状态机_D4 F15 2.5-V 数据总线
G5 有限状态机_D5 E15 2.5-V 数据总线
G6 有限状态机_D6 E12 2.5-V 数据总线

表 2-28。闪存引脚分配、原理图信号名称和功能(第 3 部分,共 3 部分)

木板 参考 (U10) 原理图 信号 姓名 Cyclone VE FPGA 密码 输入/输出 标准 描述
H7 有限状态机_D7 D13 2.5-V 数据总线
E1 有限状态机_D8 J15 2.5-V 数据总线
E3 有限状态机_D9 H15 2.5-V 数据总线
F3 有限状态机_D10 E11 2.5-V 数据总线
F4 有限状态机_D11 D10 2.5-V 数据总线
F5 有限状态机_D12 L10 2.5-V 数据总线
H5 有限状态机_D13 L9 2.5-V 数据总线
G7 有限状态机_D14 G14 2.5-V 数据总线
E7 有限状态机_D15 F14 2.5-V 数据总线

电源
您可以通过笔记本电脑式直流电源输入为开发板供电。输入量tage 必须在 14 V 至 20 V 范围内、电流为 4.3 A、最大功率tag65 W 的直流电压tag然后,e 降压至电路板组件使用的各种电源轨,并安装到 HSMC 连接器中。板载多通道模数转换器 (ADC) 可测量多个特定板轨的电流。

配电系统
开发板上的配电系统如图 2-9 所示。调节器的低效和共享反映在所示的电流中,这些电流是保守的绝对最大水平。

图 2-9。配电系统

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-10

功率测量
有 24 个电源轨具有使用 5 位差分 ADC 器件的板载电流感应功能。精密检测电阻器将 ADC 器件和电源轨与主电源平面分开,以便 ADC 测量电流。 SPI 总线将这些 ADC 器件连接到 MAX V CPLD 2210MXNUMX 系统控制器。

图 2-10 显示了功率测量电路的框图。

图 2-10。功率测量电路

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-11

表 2-29 列出了目标导轨。原理图信号名称列指定正在测量的轨道的名称,而设备引脚列指定连接到轨道的设备。

表 2-29。功率测量轨

渠道 原理图 信号 姓名 卷tage (五) 设备 别针 描述
1 电压控制电路 1.1 电压控制电路 FPGA核心功率
2 VCCAUX 2.5 VCC_辅助 辅助的
3 VCCA_FPLL 2.5 VCCA_FPLL PLL模拟电源
      VCCPD3B4A,  
      VCCPD5A,

VCCPD5B、VCCPD6A、

I/O 预驱动器组 3B、4A、5A、5B、6A、7A 和 8A
5 VCCIO_VCCPD_2.5V 2.5 VCCPD7A8A  
      VCCIO3B,  
      VCCIO6A、VCCIO7A、 VCC I/O 组 3B、6A、7A 和 8A
      VCCIO8A  
7 VCCIO_1.2V 1.2 VCCIO5A、VCCIO5B、 VCC I/O 组 5A 和 5B (LPDDR2)
8 VCCIO_1.5V 1.5 VCCIO_4A VCC I/O 组 4A (DDR3)

电路板组件参考

本章介绍 Cyclone V E FPGA 开发板组件、制造信息和板合规性声明。

电路板组件
表中列出了开发板上所有组件的组件参考和制造信息。

表 3-1。组件参考和制造信息

木板 参考 成分 制造商 制造业 零件编号 制造商 Web地点
U1 FPGA、Cyclone VE F896、149,500

LE,无铅

Altera公司 5CEFA7F31I7N www.altera.com
U13 MAX V CPLD 5M2210 系统

控制器

Altera公司 5M2210ZF256I5N www.altera.com
U18 高速USB外设控制器 CY7C68013A www.cypress.com
D1-D16、D18-D31、 绿色 LED 卢美克斯公司 SML-LXT0805GW-TR www.lumex.com
D17 红色 LED 卢美克斯公司 SML-LXT0805IW-TR www.lumex.com
D35 蓝色 LED 卢美克斯公司 SML-LX0805USBC-TR www.lumex.com
SW1-SW4 四位 DIP 开关 C&K 组件/ ITT 工业 TDA04H0SB1 www.ittcannon.com
S1-S8 按按钮 松下 EVQPAC07K www.panasonic.com
S5 滑动开关 电子开关 EG2201A www.e-switch.com
X1 可编程LVDS时钟默认125M 关于 Silicon Labs 570FAB000973DG www.silabs.com
X3 100 MHz 晶体振荡器,±50 ppm,

CMOS,2.5V

关于 Silicon Labs 510GBA100M000BAGx www.silabs.com
X2 50 MHz 晶体振荡器,±50 ppm,

CMOS,2.5V

关于 Silicon Labs 510GBA50M0000BAGx www.silabs.com
J12 弯角 PCB WR-DSUB 9 针连接器 Wurth Elektronik 618009231121 www.we-online.com
U21 USB 转 UART 桥 关于 Silicon Labs CP2104 www.silabs.com
J14 2×7针液晶插座板 Samtec公司 TSM-107-07-GD www.samtec.com
2×16字符液晶屏,5×8点阵 卢美克斯公司 LCM-S01602DSR/C www.lumex.com
U14,U15 以太网 PHY BASE-T 设备 Marvell 半导体 88E1111-B2- CAA1C000 www.marvell.com
J8,J9 RJ-45 连接器,10/100/1000 Mbps Wurth Elektronik 7499111001A www.we-online.com
J7 HSMC,QSH-DP 系列高速插座的定制版本。 Samtec公司 ASP-122953-01 www.samtec.com
U20 RS-232 双收发器 凌力尔特公司 LTC2803-1 www. Linear.com

表 3-1。组件参考和制造信息

木板 参考 成分 制造商 制造业 零件编号 制造商 Web地点
U12 64-Kb EEPROM 微芯片 24AA64 www.microchip.com
J15,J16 2 x 8 调试头 Samtec公司 TSM-108-01-L-DV www.samtec.com
U7,U8 16M × 16 × 8、256 MB DDR3 SDRAM 美光 MT41J128M16 www.micron.com
U9 16M × 32 × 8、512 MB LPDDR2 SDRAM 美光 MT42L128M32 www.micron.com
U11 1024K × 18 位 18 Mb 同步 SRAM 集成硅解决方案公司 IS61VPS102418A-250TQL www.issi.com
U10 512 Mb 同步闪存 恒忆 PC28F512P30BF www.numonyx.com
U35 16 通道差分 24 位 ADC 凌力尔特公司 LTC2418CGN#PBF www. Linear.com

中国 RoHS 合规声明

表 3-2 列出了套件中包含的有害物质。

表 3-2。有害物质名称及浓度备注表(1)、(2)

 

部分 姓名

带领 (铅) (镉) 六价 (六价铬+) (汞) 多溴化 联苯 (多溴联苯) 多溴化 二苯醚 (多溴二苯醚)
Cyclone VE开发板 X* 0 0 0 0 0
15 V电源 0 0 0 0 0 0
A-B 型 USB 电缆 0 0 0 0 0 0
用户指南 0 0 0 0 0 0

表 3-2 的注释:

  1. 0表示该部件所有均质材料中有害物质的浓度低于SJ/T11363-2006标准的相关阈值。
  2. X*表示零件中至少一种均质材料的有害物质浓度高于SJ/T11363-2006标准的相关阈值,但不受欧盟RoHS的豁免。

CE EMI 一致性注意事项
该开发套件的交付符合 2004/108/EC 指令规定的相关标准。由于可编程逻辑器件的性质,用户可能会修改套件,从而产生超出该设备规定限制的电磁干扰 (EMI)。由于修改交付材料而导致的任何 EMI 均由用户负责。

附加信息

本章提供有关本文档和 Altera 的附加信息。

董事会修订历史
下表列出了 Cyclone V E FPGA 开发板所有版本的版本。

发布 日期 版本 描述
2013 年 XNUMX 月 生产硅片 ■ 新董事会修订。新器件部件号 — 5CEFA7F31I7N。

■ 主板通过了CE 合规性测试。

2012 年 XNUMX 月 工程硅 初始版本。

文档修订历史
下表列出了本文档的修订历史。

日期 版本 更改
2017 年 XNUMX 月 1.4 更正了时钟输出 SMA 连接器的板位置 “超过view 的 Cyclone VE FPGA 开发板特性”第 2–2 页.
2017 年 XNUMX 月 1.3 更正了 ENETA_RX_DV 引脚号 第 2–20 页的表 2–25.
 

2015 年 XNUMX 月

 

1.2

■ 添加了链接至 Altera 设计商店 in “MAX V CPLD 5M2210 系统控制器” 第 2–5 页.

■ 更正了设备标签 第 2–5 页上的图 2–15.

2013 年 XNUMX 月 1.1 ■ 修改了生产硅版本的FPGA 器件部件号。

■ 添加了关于 第 3-2 页上的“CE EMI 合规注意事项”.

2012 年 XNUMX 月 1.0 初始版本。

排版约定
下表显示了本文档使用的印刷约定。

视觉的 提示 意义
带初始大写的粗体字 信件 指示命令名称、对话框标题、对话框选项和其他 GUI 标签。对于前amp乐, 另存为 对话框。对于 GUI 元素,大小写与 GUI 匹配。
 

大胆的 类型

表示目录名称、项目名称、磁盘驱动器名称、 file 名字, file 名称扩展、软件实用程序名称和 GUI 标签。对于前amp乐, \qdesigns 目录, D: 驾驶,并且 芯片之旅.gdf file.
首字母大写的斜体 指明文档标题。对于前amp乐, 斯特拉提克斯 IV 设计 指南.

ALTERA-Cyclone-VE-FPGA-开发板-fig-12

Cyclone V E FPGA 开发板

参考手册

2017 年 XNUMX 月 Altera 公司

文件/资源

ALTERA Cyclone V E FPGA 开发板 [pdf] 用户手册
Cyclone V E FPGA开发板,Cyclone,V E FPGA开发板,FPGA开发板,开发板,开发板

参考

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