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FPGA---Spartan6系列之引腳功能詳述1.   Spartan-6系列封裝概述2.   Spartan-6系列引腳配置設定及功能詳述

目錄

1.   Spartan-6系列封裝概述

2.   Spartan-6系列引腳配置設定及功能詳述

1.   Spartan-6系列封裝概述

  Spartan-6系列具有低成本、省空間的封裝形式,能使使用者引腳密度最大化。所有Spartan-6 LX器件之間的引腳配置設定是相容的,所有Spartan-6 LXT器件之間的引腳配置設定是相容的,但是Spartan-6 LX和Spartan-6 LXT器件之間的引腳配置設定是不相容的。

                                                                                                                                         表格 1Spartan-6系列FPGA封裝

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2.   Spartan-6系列引腳配置設定及功能詳述

  Spartan-6系列有自己的專用引腳,這些引腳是不能作為Select IO使用的,這些專用引腳包括:

  • 專用配置引腳,表格2所示
  • GTP高速串行收發器引腳,表格3所示

                                                                                                                                             表格 2Spartan-6 FPGA專用配置引腳

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         注意:隻有LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150, and LX150T器件才有VFS、VBATT、RFUSE引腳。

                                                                                                                                            表格 3Spartan-6器件GTP通道數目

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      注意:LX75T在FG(G)484 和 CS(G)484中封裝4個GTP通道,而在FG(G)676中封裝了8個GTP通道;LX100T在FG(G)484 和 CS(G)484中封裝4個GTP通道,而在FG(G)676 和 FG(G)900中封裝了8個GTP通道。

  如表4,每一種型号、每一種封裝的器件的可用IO引腳數目不盡相同,例如對于LX4 TQG144器件,它總共有引腳144個,其中可作為單端IO引腳使用的IO個數為102個,這102個單端引腳可作為51對差分IO使用,另外的32個引腳為電源或特殊功能如配置引腳。

                                                                                                                                           表格 4Spartan6系列各型号封裝可用的IO資源彙總

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表格 5引腳功能詳述

引腳名 方向 描述
User I/O Pins
IO_LXXY_#

Input/

Output

IO表示這是一個具有輸入輸出功能的引腳,XX表示該引腳在其Bank内的惟一辨別,Y表示是差分引腳的P還是N引腳
Multi-Function Pins
IO_LXXY_ZZZ_# Zzz代表該引腳除IO功能之外的其他功能,
Dn

Input/

Output

(during readback)

在SelectMAP/BPI模式中,D0—D15是用于配置操作的資料引腳,在從SelectMAP的回讀階段,當RDWR_B為低電平時,Dn為輸出引腳,在配置過程結束後,該引腳可作為通用IO口使用
D0_DIN_MISO_MISO1 Input

在Bit-serial模式中,DIN是惟一的資料輸入引腳;

在SPI模式中,MISO是主輸入從輸出引腳;

在SPI x2 or x4模式中,MISO1是SPI總線的第二根資料線;

D1_MISO2,

D2_MISO3

Input 在SelectMAP/BPI模式中,D1、D2是配置資料線的低2bit;在SPIx4 模式中,MISO2和MISO3是SPI總線的資料線的高2bit
An Output 在BPI模式中A0—A25是輸出位址線,配置完成後,它們可作為普通IO使用
AWAKE Output 挂起模式中的狀态輸出引腳,如果沒有使能挂起模式,該引腳可作為普通IO引腳
MOSI_CSI_B_MISO0

Input/

Output

在SPI配置模式中的主輸出從輸入引腳;

在SelectMAP模式中,CSI_B是低有效的Flash片選信号;

在SPI x2 or x4模式中,這是最低資料線

FCS_B Output 在BPI模式中,BPI flash的片選信号
FOE_B Output 在BPI模式中,BPI flash的輸出使能
FWE_B Output 在BPI模式中,BPI flash寫使能
LDC Output 在BPI模式中,在配置階段LDC保持低電平
HDC Output 在BPI模式中,在配置階段HDC保持低電平
CSO_B Output

在SelectMAP/BPI模式中,菊花鍊片選信号;

在SPI模式中,是SPI Flash的片選信号;

IRDY1/2,

TRDY1/2

Output 使用PCI 的IP Core時,它們作為IRDY和TRDY信号
DOUT_BUSY Output

在SelectMAP模式中,BUSY表示裝置狀态;

在Bit-serial模式中,DOUT輸出資料給菊花鍊下遊的裝置

RDWR_B_VREF Input 在SelectMAP模式中,RDWR_B是低有效的寫使能信号;配置完成後,可當做普通IO使用
HSWAPEN Input 當是低電平時,在配置之前将所有IO上拉
INIT_B

Bidirectional

(open-drain)

低電平表示配置存儲器是空的;當被拉低時,配置将被延時;如果在配置過程中變低,表示在配置過程中出現了錯誤;當配置結束後,這個引腳表示POST_CRC錯誤;
SCPn Input SCP0-SCP7是挂起控制引腳

CMPMOSI,

CMPMISO,

CMPCLK

N/A 保留為将來使用,可用作普通IO
M0, M1 Input 配置模式,M0=0表示并行配置模式,M0=1表示串行配置模式;M1=0表示主模式,M1=1表示從模式
CCLK

Input/

Output

配置時鐘,主模式下是輸出時鐘,從模式下是輸入時鐘
USERCCLK Input 主模式下可選的的使用者輸入配置時鐘
GCLK Input 全局時鐘引腳,它們可當做普通IO使用
VREF_# N/A 參考門限時鐘引腳,當不用時可作為普通IO使用
Multi-Function Memory Controller Pins
M#DQn

Input/

Output

#Bank的存儲控制器資料線
M#LDQS

Input/

Output

#Bank的存儲控制器資料使能引腳
M#LDQSN

Input/

Output

#Bank的存儲控制器資料使能引腳N
M#UDQS

Input/

Output

#Bank的存儲控制器高位資料使能
M#UDQSN

Input/

Output

#Bank的存儲控制器高位資料使能N
M#An Output #Bank的存儲控制器位址線A[0:14]
M#BAn Output #Bank的存儲控制器塊位址線BA[0:2]
M#LDM Output #Bank的存儲控制器低資料屏蔽
M#UDM Output #Bank的存儲控制器高資料屏蔽
M#CLK Output #Bank的存儲控制器時鐘
M#CLKN Output #Bank的存儲控制器時鐘N
M#CASN Output #Bank的存儲控制器列位址使能
M#RASN Output #Bank的存儲控制器行位址使能
M#ODT Output #Bank的存儲控制器終端電阻控制
M#WE Output #Bank的存儲控制器寫使能
M#CKE Output #Bank的存儲控制器時鐘使能
M#RESET Output #Bank的存儲控制器複位
Dedicated Pins
DONE_2

Input/

Output

帶可選上拉電阻的雙向信号,作為輸出,它代表配置過程的完成;作為輸入,拉低可用來延遲啟動
PROGRAM_B_2 Input 異步複位配置邏輯
SUSPEND Input 高電平使晶片進入挂起模式
TCK Input JTAG邊界掃描時鐘
TDI Input JTAG邊界掃描資料輸入
TDO Output JTAG邊界掃描資料輸出
TMS Input JTAG邊界掃描模式
Reserved Pins
NC N/A 未連接配接引腳
CMPCS_B_2 Input 保留引腳,不連接配接或接VCCO_2
Other Pins
GND N/A
VBATT N/A 隻存在于LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150和LX150T晶片,解碼關鍵存儲器備用電源;若不使用關鍵存儲器,則可将之連接配接VCCAUX、GND或者直接不連接配接
VCCAUX N/A 輔助電路的供電電源
VCCINT N/A 内部核邏輯資源
VCCO_# N/A #Bank的輸出驅動器供電電源
VFS Input 隻存在于LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150,和LX150T晶片;解碼器key EFUSE程式設計過程使用的供電電源,若不使用關鍵熔絲,則将該引腳連接配接到VCCAUX、GND或者直接不連接配接
RFUSE Input 隻存在于LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150和LX150T;用于程式設計的解碼器key EFUSE電阻,如果不程式設計或者不使用key EFUSE,則将該引腳連接配接到VCCAUX、GND或者直接不連接配接

3.   Spartan-6系列GTP Transceiver引腳

引腳名 方向 描述
GTP Transceiver Pins
MGTAVCC N/A 收發器混合電路供電電源

MGTAVTTTX,

MGTAVTTRX

N/A TX、RX電路供電電源
MGTAVTTRCAL N/A 電阻校準電路供電電源

MGTAVCCPLL0

MGTAVCCPLL1

N/A PLL供電電源
MGTREFCLK0/1P Input 正極參考時鐘
MGTREFCLK0/1N Input 負極參考時鐘
MGTRREF Input 内部校準電路的精密參考電阻
MGTRXP[0:1] Input 收發器接收端正極
MGTRXN[0:1] Input 收發器接收端負極
MGTTXP[0:1] Output 收發器發送端正極
MGTTXN[0:1] Output 收發器發送端負極

  如表6所示,對LX25T,LX45T而言,隻有一個GTP Transceiver通道,它的位置是X0Y0,所再Bank号為101;其他信号GTP Transceiver的解釋類似。

                                                                                                                                                      表格 6GTP Transceiver所在Bank編号

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