S2-FPGA-A7板级原理图硬件实战
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FPGA-A7板级原理图硬件实战
- 基于XC7A100TFGG484的FPGA硬件设计流程图
A7核心板，是基于XILINX公司的ARTIX-7系列100T的XC7A100T,2FGG484I这款芯片开发的高性能核心板，具有高速，高带宽，高容量等特点，适合高速数据通信，视频图像处理，高速数据采集等方面使用。
这款核心板使用了2片MICRON公司的MT41J256M16HA-125这款DDR3芯片，每片DDR的容量为4Gbit；2片DDR芯片组合成32bit的数据总线宽度，FPGA和DDR3之间的读写数据带宽高达25Gb；这样的配置，可以满足高带宽的数据处理的需求。
- 系统框图（★）
1.2、时钟框图
1.3、复位框图
1.4、电源时序框图 & 电源功耗评估表（具体内容S3节体现）
1.4.1、FPGA功耗评估（XPE）
《7_Series_XPE_2019_1_2》 excel算法
1.4.2、板级总功耗评估表(excel)
1.4.3、电源时序图
1.4.4、电源树
1.4.5、电源参考总方案
2、基于XC7A100TFGG484的FPGA硬件实战
2.1、XC7A100TFGG484 FPGA 简介
Artix 7 FPGA Package Device Pinout Files
《 ug475_7Series_Pkg_Pinout 》
使用的FPGA型号为XC7A100T-2FGG484I，属于Xilinx公司Artix-7系列的产品。
Xilinx ARTIX-7 FPGA的芯片命名规则如下：
芯片XC7A100T-2FGG484I为例进行简单介绍：
·XC7A：Xilinx公司Artix-7系列；
·100T：LE逻辑单元的数量，并带有高速串行收发器，各型号的逻辑资源量详见下图
·-2：器件的速度等级，数字越大表示速度等级越高；
·FGG：封装方式；
·484：表示封装引脚数量；
·I：工作温度，商业级C：0℃～70℃，工业级I:-40℃～85℃、军工级: -55℃～125℃
A系列资源库
其中FPGA芯片XC7A100T的主要参数如下所示：(★)
名称 | 具体参数 |
逻辑单元Logic Cells | 101440 |
查找表(Slices) | 15850 |
触发器(CLB flip-flops) | 126800 |
Block RAM（36kb each）大小 | 135 |
DSP处理单元（DSP Slices） | 240 |
PCIe Gen2 | 1 |
模数转换/XADC | 1个12bit, 1Mbps DA |
GTP Transceiver | 4个，6.6Gb/s max |
速度等级 | -2 |
温度等级 | 工业级 |
2.1.1、XC7A100TFGG484的管脚分类
2.1.2、XC7A100TFGG484电源管脚分类
2.2、时钟电路 （参考19课）
2.3、复位电路 （参考20课）
2.4、JTAG接口 （参考31课）
2.5、QSPI Flash （参考22课）
2.6、DDR3 （参考23课）
2.7、LED灯 （参考42课）
2.8、扩展接口
2.9、电源接口
3、基于A7的FPGA硬件设计注意事项(★)
3.1、FPGA中Config0的相关管脚设置
3.1.1、相关管脚
3.1.2、M2_0、M1_0、M0_0、CCLK_0（FPGA采用Master SPI配置模式001）
3.1.3、VCCADC_0、GNDADC_0 (XADC模块)
3.1.4、TCK_0、TDI_0、TDO_0、TMS_0 (JTAG)
3.2、FPGA中bank 14 & 15的相关管脚设置（Master SPI）
3.3、FPGA 的高速MGTx电路设计注意点
3.4、电源方案
Artix-7 FPGA电源有VCCINT, VCCBRAM, VCCAUX, VCCO, VMGTAVCC和VMGTAVTT。