1、FMC标準
FMC标準描述一個通用的子產品,它是以一定範圍的應用,環境和市場為目标的。FMC标準旨在為基礎闆(載卡)上的FPGA提供标準的夾層闆(子卡)尺寸、連接配接器和子產品接口。通過該方式将I/O接口與FPGA分離,簡化I/O接口子產品設計,最大化載卡的重複使用率。
2、概述
FMC(FPGA Mezzanine Card)FPGA中間層闆卡,整個FMC子產品由子闆子產品、載卡子產品兩部分構成。子卡和載卡之間由連接配接器連接配接,子卡子產品上連接配接器使用公座(male),載卡上連接配接器使用母座(female)。載卡連接配接器引腳與具有可配置IO資源的晶片,例如:引腳通過PCB設計連接配接在一起,子闆子產品上的連接配接器引腳與I/O接口也是通過PCB設計連接配接起來。子闆PCB上可以設計不同I/O接口實作不同的功能,以此,同一載卡可以通過子闆的設計實作不同的擴充功能,使晶片的應用更加靈活。
FPGA夾層卡(FMC)标準旨在為基礎闆(載卡)上的FPGA提供标準的夾層卡尺寸、連接配接器和子產品标準。支援高達10Gb/s的信号傳輸速率,夾層闆和載卡之間潛在總帶寬達40Gb/s。
FMC标準的出現将闆設計進行了子產品化,分為處理引擎(載卡)和I/O引擎(FMC子產品)兩個部分。是以,可以重複利用單個載卡(包括一個或者多個FPGA以及适當數量和類型的FMC連接配接器和闆)作為不同應用的基礎。
FMC标準到載卡提供兩種FPGA的接口:一種是具有 160 個引腳的低引腳數 (LPC) 連接配接器;
一種則是具有 400 個引腳的高引腳數 (HPC) 連接配接器。
這兩種連接配接器均支援高達 2 Gb/s 的單端和差分信号傳輸速率,且到 FPGA 串行連接配接器的信号傳輸速率高達 10 Gb/s。除了 68 個使用者定義的單端信号或者 34 個使用者定義的差分對外,LPC 連接配接器還提供了 1 個串行收發器對、時鐘、JTAG 接口和 1 個作為基礎智能平台管理接口 (IPMI) 指令可選支援的
接口。而 HPC 連接配接器則提供了 160 個使用者定義的單端信号(或者 80 個使用者定義的差分對)、10 個串行收發器對以及更多時鐘。HPC 和 LPC 連接配接器都使用相同的機械式連接配接器,唯一的差别在于實際上移植哪些信号,是以采用 LPC 連接配接器的卡也能插入 HPC 處,而且隻要适當設計,HPC 卡在插入 LPC 處時還能提供諸多派生功能。
3、示例
圖1、圖2是Xilinx VC707開發闆,它上面有兩個FMC接口,可以接兩塊FMC子闆。
圖1 VC707開發闆框圖
圖2 VC707開發闆實物圖