FPGA可编程逻辑器件芯片XC5VLX155T-1FFG1136C中文规格书

Virtex-5 FPGA Electrical Characteristics

Virtex?-5 FPGAs are available in -3, -2, -1 speed grades, with -3 having the highest performance. Virtex-5 FPGA DC and AC characteristics are specified for both commercial and industrial grades. Except the operating temperature range or unless otherwise noted, all the DC and AC

electrical parameters are the same for a particular speed grade (that is, the timing characteristics of a -1 speed grade industrial device are the same as for a -1 speed grade commercial device). However, only selected speed grades and/or devices might be available in the industrial range.All supply voltage and junction temperature specifications are representative of worst-case conditions. The

parameters included are common to popular designs and typical applications.

This Virtex-5 FPGA data sheet, part of an overall set of documentation on the Virtex-5 family of FPGAs, is available on the Xilinx website:

?Virtex-5 Family Overview ?Virtex-5 FPGA User Guide

?Virtex-5 FPGA Configuration Guide

?Virtex-5 FPGA XtremeDSP? Design Considerations ?Virtex-5 FPGA Packaging and Pinout Specification

?Embedded Processor Block in Virtex-5 FPGAs Reference Guide

?Virtex-5 FPGA RocketIO? GTP Transceiver User Guide ?Virtex-5 FPGA RocketIO GTX Transceiver User Guide ?Virtex-5 FPGA Embedded Tri-Mode Ethernet MAC User Guide

?Virtex-5 FPGA Integrated Endpoint Block User Guide for PCI Express? Designs

?Virtex-5 FPGA System Monitor User Guide ?

Virtex-5 FPGA PCB Designer’s Guide

All specifications are subject to change without notice.

Virtex-5 FPGA DC Characteristics

DS202 (v5.5) June 17, 2016Product Specification

Table 1:Absolute Maximum Ratings

Symbol

Description

Units V CCINT Internal supply voltage relative to GND –0.5 to 1.1V V CCAUX Auxiliary supply voltage relative to GND

–0.5 to 3.0V V CCO Output drivers supply voltage relative to GND –0.5 to 3.75V V BATT Key memory battery backup supply –0.5 to 4.05V V REF

Input reference voltage

–0.5 to 3.75V V IN (3)

3.3V I/O input voltage relative to GND (4) (user and dedicated I/Os)

–0.75 to 4.05V 3.3V I/O input voltage relative to GND (restricted to maximum of 100 user I/Os)(5)–0.95 to 4.4

(Commercial Temperature)

V –0.85 to 4.3

(Industrial Temperature)2.5V or below I/O input voltage relative to GND (user and dedicated I/Os)–0.75 to V CCO +0.5

V I IN Current applied to an I/O pin, powered or unpowered

±100

mA Total current applied to all I/O pins, powered or unpowered

±100mA V TS Voltage applied to 3-state 3.3V output (4) (user and dedicated I/Os)

–0.75 to 4.05V Voltage applied to 3-state 2.5V or below output (user and dedicated I/Os)–0.75 to V CCO +0.5

V T STG Storage temperature (ambient)–65to 150°C T SOL Maximum soldering temperature (2)+220

°C T J

Maximum junction temperature (2)

+125

°C

Notes:

1.Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings might cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and

functional operation of the device at these or any other conditions beyond those listed under Operating Conditions is not implied. Exposure to Absolute Maximum Ratings conditions for extended periods of time might affect device reliability.

2.For soldering guidelines, refer to UG112: Device Package User Guide . For thermal considerations, refer to UG195: Virtex-5 FPGA Packaging and

Pinout Specification on the Xilinx website.

3. 3.3V I/O absolute maximum limit applied to DC and AC signals.

4.For 3.3V I/O operation, refer to UG190: Virtex-5 FPGA User Guide, Chapter 6, 3.3V I/O Design Guidelines .

5.For more flexibility in specific designs, a maximum of 100 user I/Os can be stressed beyond the normal specification for no more than 20% of a data period .

Clock Name Description Reference Clock

Speed Grade

Units -3-2-1

Clock-to-out and setup relative to clock

T CK_CONTROL CPMMCCLK 1.146 1.247 1.463ps T CK_ADDRESS CPMMCCLK 1.017 1.136 1.38ps T CK_DATA CPMMCCLK 1.076 1.172 1.38ps T CONTROL_CK CPMMCCLK0.7360.8440.941ps T DATA_CK CPMMCCLK0.8340.95 1.058ps

Table 33:GTP_DUAL Tile User Clock Switching Characteristics(1)

Symbol Description Conditions

Speed Grade

Units -3-2-1

F TXOUT TXOUTCLK maximum frequency375375320MHz F RXREC RXRECCLK maximum frequency375375320MHz

T RX RXUSRCLK maximum frequency375375320MHz T RX2RXUSRCLK2 maximum frequency RXDATAWIDTH=0350350320MHz

RXDATAWIDTH=1187.5187.5160MHz T TX TXUSRCLK maximum frequency375375320MHz T TX2TXUSRCLK2 maximum frequency TXDATAWIDTH=0350350320MHz

TXDATAWIDTH=1187.5187.5160MHz

Notes:

1.Clocking must be implemented as described in UG196: Virtex-5 FPGA RocketIO GTP Transceiver User Guide

Table 34:GTP_DUAL Tile Transmitter Switching Characteristics

Symbol Description Min Typ Max Units

F GTPTX Serial data rate range0.1F GTPMAX Gb/s

T RTX TX Rise time140ps

T FTX TX Fall time120ps

T LLSKEW TX lane-to-lane skew(1)855ps

V TXOOBVDPP Electrical idle amplitude20mV

T TXOOBTRANS Electrical idle transition time40ns

T J3.75Total Jitter(2) 3.75Gb/s0.35UI

D J3.75Deterministic Jitter(2)0.19UI

T J3.2Total Jitter(2) 3.20Gb/s0.35UI

D J3.2Deterministic Jitter(2)0.19UI

T J2.5Total Jitter(2) 2.50Gb/s0.30UI

D J2.5Deterministic Jitter(2)0.14UI

T J2.0Total Jitter(2) 2.00Gb/s0.30UI

D J2.0Deterministic Jitter(2)0.14UI

T J1.25Total Jitter(2) 1.25Gb/s0.20UI

D J1.25Deterministic Jitter(2)0.10UI

T J1.00Total Jitter(2) 1.00Gb/s0.20UI

D J1.00Deterministic Jitter(2)0.10UI

T J500Total Jitter(2)500Mb/s0.10UI

D J500Deterministic Jitter(2)0.04UI

T J100Total Jitter(2)100Mb/s0.02UI

D J100Deterministic Jitter(2)0.01UI

Notes:

https://www.360docs.net/doc/4311142968.html,ing same REFCLK input with TXENPMAPHASEALIGN enabled for up to four consecutive GTP_DUAL sites.

https://www.360docs.net/doc/4311142968.html,ing PLL_DIVSEL_FB=2, INTDATAWIDTH=1.

3.All jitter values are based on a Bit-Error Ratio of 1e–12.

芯片命名规则

MAXIM命名规则 AXIM前缀是“MAX”。DALLAS则是以“DS”开头。 MAX×××或MAX×××× 说明：1后缀CSA、CWA 其中C表示普通级，S表示表贴，W表示宽体表贴。 2 后缀CWI表示宽体表贴，EEWI宽体工业级表贴，后缀MJA或883为军级。 3 CPA、BCPI、BCPP、CPP、CCPP、CPE、CPD、ACPA后缀均为普通双列直插。举例MAX202CPE、CPE普通ECPE普通带抗静电保护 MAX202EEPE 工业级抗静电保护（-45℃-85℃）说明 E指抗静电保护 MAXIM数字排列分类 1字头模拟器 2字头滤波器 3字头多路开关 4字头放大器 5字头数模转换器 6字头电压基准 7字头电压转换 8字头复位器 9字头比较器三字母后缀：例如：MAX358CPD C = 温度范围 P = 封装类型 D = 管脚数温度范围： C = 0℃ 至70℃（商业级） I = -20℃ 至+85℃ （工业级） E = -40℃ 至+85℃ （扩展工业级） A = -40℃ 至+85℃ （航空级） M = -55℃ 至+125℃ （军品级）封装类型： A SSOP(缩小外型封装) B CERQUAD C TO-220, TQFP(薄型四方扁平封装) D 陶瓷铜顶封装 E 四分之一大的小外型封装 F 陶瓷扁平封装 H 模块封装, SBGA(超级球式栅格阵列, 5x5 TQFP) J CERDIP (陶瓷双列直插) K TO-3 塑料接脚栅格阵列 L LCC (无引线芯片承载封装) M MQFP (公制四方扁平封装) N 窄体塑封双列直插 P 塑封双列直插

FPGA芯片比较20100511

FPGA芯片选型比较 Cyclone III的EP3CE10采用了60nm制造工艺，是一款功耗很低、成本很低且高性能的FPGA。 Cyclone IV的 EP4CE10也采用了60nm制造工艺，是一款新的产品。该器件实现了低成本、高性能和低功耗，在手持式软件无线电等低功耗应用中，其功耗比以前的Cyclone产品低25％。同样，Spartan-3E FPGA系列的XC3S500E芯片采用了90nm制造工艺技术生产。其单位逻辑单元的成本是FPGA行业中相当低的。它的低成本也是非常的吸引人。现将三种产品的相关参数比较如下：以下是Cyclone 的FAE对Cyclone IV 与Spartan 6 的比较表格，因为Spartan 6比Spartan 3高一个级别，所以这个比较有一定的参考性。 FAE也总结了Cyclone系列在技术上的的优势

1，CycloneIV/III的最高频率高于Spatarn3、Spartn6系列, 性能明显要好，（可以在QuartusII和ISE中验证比较同一程序） 2，CycloneIV/III的功耗略低于Spatarn3、Spartn6，当然，差距不是特别大 3，开发软件方面，QuartusII的编译时间明显比ISE短，界面上更加方便使用 4， CycloneIV/III市场占有率一直高于Spatarn3、Spartn6 5， Altera的CycloneIV和Xilinx的Spartan6都是新器件，很多客户都关心供货情况。由于CycloneIV和CylconeIII可以做到兼容（只有3个管脚不同，在设计时略加处理，就可以做到兼容设计），如果CycloneIV供货有问题，可以用CylconeIII直接替代，而Xilinx Spartan6很多器件还没量产，也没有兼容型号，一旦出现供货问题，很难处理。当然这些很多是Altera单方面的解释，他这款CycloneIV的供货问题也是存在的。具体要等两天xilinx他们的工业级芯片报价出来再做价格比较，因为从整个FPGA市场占有率来说xilinx肯定有他们拥有很大市场占有率的道理。

SERDES的FPGA实现

芯片功能的增加和数据吞吐量的要求，促使芯片行业从较低数据率的并行连接，转向较高速度的串行连接。SERDES(Serializer-Dese rializer，)是经高速差分对，而不是经较低速度的并行总线传输串行化的数据。一个实例是用单个PCI-Express通道，替代传统的32位、64MHz PCI总线(可达到2.112Gb/s)，仅用4条线(运行在2.5GHz)，可达到4Gb/s 总数据率。简言之，SERDES协议允许用较少的引脚数传输较高的数据率。典型的SERDES的FPGA实现图1给出在复杂的FPGA实现中各种可能的SERDES接口，包括数据通路(芯片到芯片，SPI 4.2，PCI-Express，SGM11)、背板(GbE/GSM11，PCI Express/AS，专用)接口、存储器接口(DDR1/ⅡSDRAM，QDRⅡSRAM)。可由FPGA实现的芯片包括存储器控制器、帧调节器/MAC、DSP协处理器、控制板接口和背板驱动器。 SERDES接口有两类：源同步(SS)接口和时钟数据恢复(CDR)接口。这两类接口的基本差别是如何实现同步。源同步接口有一个伴随传输数据的分离时钟信号。CDR没有分离的时钟信号，代之以嵌入在数据开关转换中的时钟。这就是说，CDR接收机将锁相数据信号本身来得到时钟。表1给出这两类接口的基本差别。CDR接口通常运行在较高的速度和较长的距离，因而会带来较大的设计问题。基于此原因，本文主要集中在CDR方面。图1 典型的SERDES应用时钟数据恢复时钟数据恢复(CDR)接收机必须恢复来自数据的嵌入式时钟。更确切地说，时钟起源于数据信令的开关转换。CDR发送到串行化数据开始，然后，变换数据为8b/10b(或类似的编码方法)。编码取8位数据，并变换此数据为10位符号。8b/10b编码在

FPGA配置芯片的网上汇总较杂需自己总结修订稿

F P G A配置芯片的网上汇总较杂需自己总结公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

FPGA配置芯片 FPGA器件有三类配置下载方式：主动配置方式（AS）和被动配置方式（PS）和最常用的(JTAG)配置方式。 AS由FPGA器件引导配置操作过程，它控制着外部存储器和初始化过程，EPCS系列.如EPCS1,EPCS4配置器件专供AS模式，目前只支持Cyclone系列。使用Altera串行配置器件来完成。Cyclone期间处于主动地位，配置期间处于从属地位。配置数据通过DATA0引脚送入 FPGA。配置数据被同步在DCLK输入上，1个时钟周期传送1位数据。(见附图) PS则由外部计算机或控制器控制配置过程。通过加强型配置器件（EPC16，EPC8，EPC4）等配置器件来完成，在PS配置期间，配置数据从外部储存部件，通过DATA0引脚送入FPGA。配置数据在DCLK上升沿锁存，1个时钟周期传送1位数据。(见附图) JTAG接口是一个业界标准,主要用于芯片测试等功能,使用IEEE Std 联合边界扫描接口引脚，支持JAM STAPL标准，可以使用Altera下载电缆或主控器来完成。 FPGA在正常工作时，它的配置数据存储在SRAM中，加电时须重新下载。在实验系统中，通常用计算机或控制器进行调试，因此可以使用PS。在实用系统中，多数情况下必须由FPGA主动引导配置操作过程，这时FPGA将主动从外围专用存储芯片中获得配置数据，而此芯片中fpga配置信息是用普通编程器将设计所得的pof格式的文件烧录进去。专用配置器件：epc型号的存储器? 常用配置器件：epc2,epc1,epc4,epc8,epc1441(现在好象已经被逐步淘汰了)等? 对于cyclone cycloneII系列器件,ALTERA还提供了针对AS方式的配置器件,EPCS系列.如EPCS1,EPCS4配置器件也是串行配置的.注意,他们只适用于cyclone系列. 除了AS和PS等单BIT配置外，现在的一些器件已经支持PPS，FPS等一些并行配置方式，提升配置了配置速度。当然所外挂的电路也和PS有一些区别。还有处理器配置比如JRUNNER 等等，如果需要再baidu 吧，至少不下十种。比如Altera公司的配置方式主要有Passive Serial(PS),Active Serial(AS),Fast Passive Parallel(FPP),Passive Parallel Synchronous(PPS),Passive Parallel Asynchronous(PPA),Passive Serial Asynchronous(PSA),JTAG等七种配置方式，其中Cyclone支持的配置方式有PS，AS，JTAG三种. 对FPGA芯片的配置中，可以采用AS模式的方法，如果采用EPCS的芯片，通过一条下载线进行烧写的话，那么开始的"nCONFIG,nSTATUS"应该上拉，要是考虑多种配置模式，可以采用跳线设计。让配置方式在跳线中切换,上拉电阻的阻值可以采用10K 在PS模式下tip:如果你用电缆线配置板上的FPGA芯片,而这个FPGA芯片已经有配置芯片在板上,那你就必须隔离缆线与配置芯片的信号.(祥见下图).一般平时调试时不会把配置芯片焊上的,这时候用缆线下载程序.只有在调试完成以后,才把程序烧在配置芯片中, 然后将芯片焊上.或者配置芯片就是可以方便取下焊上的那种.这样出了问题还可以方便地调试. 在AS模式下tip: 用过一块板子用的AS下载，配置芯片一直是焊在板子上的，原来AS方式在用线缆对配置芯片进行下载的时候，会自动禁止对FPGA的配置，而PS方式需要电路上隔离。一般是用jtag配置epc2和flex10k,然后 epc2用ps方式配置flex10k.这样用比较好.（这是我在网上看到的,可以这样用吗怀疑中）望达人告知.

ISE中FPGA的实现流程

一.ISE实现的步骤在综合之后，我们开始启动FPGA在ISE中的实现过程，整个过程包括以下几个步骤： 1.Translate - 将输入的网表文件和约束文件整合后输出到一个Xilinx私有的通用数据库文件（Native Generic Database,NGD）中。 2.MAP-将设计映射到目标器件的资源上，可以选择在此阶段完成资源的布局。 3.Place and Route-按照时序约束的要求，完成设计的布局布线。 4.Generate Programming File- 生成一个可下载到FPGA器件的bit流文件。本文将会详细的介绍如何完成一个设计的实现过程以及实现过程的这四个步骤。二.启动实现过程的方法 1.在design窗口的第一行，找到view选项，选中Implementation模式，表示design窗口中显示的是Implementation过程的界

面。新建工程中默认选择Implementation 模式。 2.在design窗口上半部分的hierarchy子窗口中，点击顶层文件。 3.在design窗口下半部分的processes子窗口中，可以双击Implement Design启动完整实现过程，也可以右键选中run启动完整实现过程。同时，可以展开Implement Design，单独执行Translate、MAP、Place and Route等过程。Implement 结束以后，可以双击Generate Programming File生成bit流文件。Generate Programming File过程也可以通过邮件选中 run来启动。三.Translate Translate过程将输入的所有网表文件和约束文件进行整合，输出到一个NGD(Native Generic Database)文件中。NGD文件是Xilinx自定义的一种通用数据库文件，在文件中设计被映射成各种NGD 定义的基元，例如与门、或门、LUTs、flip-flops和RAM等。NGD文件中同时包含着原始网表文件中描

三大FPGA芯片公司的主要产品系列和特点

Altera、Xilinx、Actel Altera作为世界老牌可编程逻辑器件的厂家，是可编程逻辑器件的发明者，开发软件 MAX+PLUSII和QuartusII。Altera 的主流FPGA分为两大类，一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Cyclone，CycloneII；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能能满足各类高端应用，如Startix，StratixII等，用户可以根据自己实际应用要求进行选择。在性能可以满足的情况下，优先选择低成本器件。 * Cyclone（飓风）：Altera中等规模FPGA，2003年推出，0.13um工艺,1.5v内核供电，与Stratix结构类似，是一种低成本FPGA系列，是目前主流产品，其配置芯片也改用全新的产品。简评：Altera最成功的器件之一，性价比不错，是一种适合中低端应用的通用FPGA，推荐使用。 * CycloneII：Cyclone的下一代产品，2005年开始推出，90nm工艺，1.2v内核供电，属于低成本FPGA，性能和Cyclone相当，提供了硬件乘法器单元简评：刚刚推出的新一代低成本FPGA，目前市场零售还不容易买到，估计从2005年年底开始，将逐步取代Cyclone器件，成为Altera在中低FPGA市场中的主力产品。 * Stratix ：altera大规模高端FPGA,2002年中期推出，0.13um工艺，1.5v内核供电。集成硬件乘加器,芯片内部结构比Altera以前的产品有很大变化。简评：Startix芯片在2002年的推出，改变了Altera在FPGA市场上的被动局面。该芯片适合高端应用。随着2005年新一代StratixII器件的推出，将被StratixII逐渐取代。 * StratixII: Stratix的下一代产品，2004年中期推出，90nm工艺，1.2v内核供电，大容量高性能FPGA。简评：性能超越Stratix,是未来几年中，Altera在高端FPGA市场中的主力产品。 *StrtratixV为altera目前的高端产品，采用28-nm工艺，提供了28G的收发器件，适合高端的FPGA产品开发 Xilinx是FPGA的发明者，拥有世界一半以上的市场，提供90%的高端65nmFPGA产品，开发软件为ISE。Xilinx的主流FPGA分为两大类，一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Spartan系列；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能能满足各类高端应用，如Virtex系列，用户可以根据自己实际应用要求进行选择。在性能可以满足的情况下，优先选择低成本器件。 * Spartan-3/3L: 新一代FPGA产品，结构与VirtexII类似，全球第一款90nm工艺FPGA，1.2v内核，于2003年开始陆续推出。简评：成本低廉，总体性能指标不是很优秀，适合低成本应用场合，是Xilinx未来几年在低端FPGA市场上的主要产品，目前市场上中低容量型号很容易购买到，大容量相对少一些。 * Spartan-3E：基于Spartan-3/3L，对性能和成本进一步优化 * Spartan-6：xilinx最新推出的低成本FPGA

芯片命名规则

IC命名规则是每个芯片解密从业人员应当了解和掌握的IC基础知识，一下详细地列出了IC 命名规则，希望对你的芯片解密工作有所帮助。一个完整的IC型号一般都至少必须包含以下四个部分： ◆.前缀（首标）-----很多可以推测是哪家公司产品 ◆.器件名称----一般可以推断产品的功能（memory可以得知其容量） ◆.温度等级-----区分商业级，工业级，军级等 ◆.封装----指出产品的封装和管脚数有些IC型号还会有其它容： ◆.速率-----如memory，MCU，DSP，FPGA等产品都有速率区别，如-5，-6之类数字表示◆.工艺结构----如通用数字IC有COMS和TTL两种，常用字母C，T来表示 ◆.是否环保-----一般在型号的末尾会有一个字母来表示是否环抱，如Z，R，+等 ◆.包装-----显示该物料是以何种包装运输的，如tube，T/R，rail，tray等 ◆.版本号----显示该产品修改的次数，一般以M为第一版本 ◆.该产品的状态举例：EP 2C70 A F324 C 7 ES ：EP-altera公司的产品；2C70-CYCLONE2系列的FPGA；A-特定电气性能；F324-324pin FBGA封装；C-民用级产品；7-速率等级；ES-工程样品MAX 232 A C P E + ：MAX-maxim公司产品；232-接口IC；A-A档；C-民用级；P-塑封两列直插；E-16脚；+表示无铅产品详细的型号解说请到相应公司查阅。 IC命名和封装常识 IC产品的命名规则：大部分IC产品型号的开头字母，也就是通常所说的前缀都是为生产厂家的前两个或前三个字母，比如：MAXIM公司的以MAX为前缀，AD公司的以AD为前缀，ATMEL公司的以AT 为前缀，CY公司的以CY为前缀，像AMD，IDT，LT，DS，HY这些公司的IC产品型号都是以生产厂家的前两个或前三个为前缀。但也有很生产厂家不是这样的，如TI的一般以SN，TMS，TPS，TL，TLC，TLV等字母为前缀；ALTERA（阿尔特拉）、XILINX（赛灵斯或称赛灵克斯）、Lattice（莱迪斯），称为可编程逻辑器件CPLD、FPGA。ALTERA的以EP，EPM，EPF为前缀，它在亚洲国家卖得比较好，XILINX的以XC为前缀，它在欧洲国家卖得比较好，功能相当好。Lattice一般以M4A，LSP，LSIG为前缀，NS的以LM为前缀居多等等，这里就不一一做介绍了。紧跟前缀后面的几位字母或数字一般表示其系列及功能，每个厂家规则都不一样，这里不做介绐，之后跟的几位字母（一般指的是尾缀）表示温度系数和管脚及封装，一般情况下，C 表示民用级，I表示工业级，E表示扩展工业级，A表示航空级，M表示军品级下面几个介比较具有代表性的生产厂家，简单介绍一下： AMD公司FLASH常识：

串口通信FPGA实现

FPGA设计与应用串口通信实验报告班级：1105103 姓名：苏林效学号：1110510321 日期：2014年10月29日

实验性质：验证性实验类型：必做开课单位：电信院学时：2学时一、实验目的 1、了解串口通信的基本原理； 2、掌握锁相环的基本原理和使用方法； 3、掌握起始位和停止位的含义及实现方法； 4、掌握VHDL状态机的基本使用方法； 5、掌握基本的接口设计和调试技巧；二、实验准备 2.1 串口通信原理（1分）串口通信是以字节为单位，按位传输数据和接收数据的。先看一下发送数据：串行线缆的两端事先约定好串行传输的参数（传输速度、传输格式等），之后进行传输，①当没有数据传输的时候，发送端向数据线上发送“1”；②当要传输数据时，发送端先发送一个“0”来表示要传输数据了，这样当接收端检测到“0”便可以知道有数据到来了；③开始传输后，数据以约定的速度和格式传输；④每次传输完成一个字节之后，都在其后发送一个停止位“1”。这样，发送数据就结束了。再来看接收数据，初始状态是等待状态，接收的一直是“1”，当检测到0时进入检验状态，在检验状态下如果再检测到0（一般采用过采样）则进入接收数据状态，当接收完8位比特数后判断是否有停止位，如果有则此字节接收结束，重新进入等待状态准备接受下一字节。 2.2 锁相环的基本原理（1分）锁相环是以锁定输入载波信号的相位为目标的一种载波环实现形式。它由三部分组成：鉴相器（PD）、环路滤波器（LPF）和压控振荡器（VCO）。如上图。锁相环的工作原理：压控振荡器的输出经过采集并分频，后与基准信号同时

输入鉴相器。鉴相器通过比较上述两个信号的相位差，输出结果通过环路滤波器，滤除噪声和高频分量，然后输出一个直流脉冲电压，用它来控制VCO ，使它的频率改变，使()lim 0c p t θ=。经过较短时间后，VCO 的输出稳定于某一值。环路一旦进入锁定状态后，压控振荡器的输出信号与环路的输入信号（参考信号）相位时刻保持一致。三、代码及测试 3.1程序及分析（2分）顶层原理图如上所示，主要包括三个模块，锁相环（输出57.69MHz ）、分频（输出接受时的10倍采样速率和数码管显示速率）、接受（按57.6kbps 接受从串口发来的数据）。分频模块代码： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY DIV IS PORT(CLK : IN STD_LOGIC; --锁相环输出时钟57.69M COUT1 : OUT STD_LOGIC; --分频器输出采样时钟576k COUT2 : OUT STD_LOGIC);

FPGA芯片介绍

Arria II GX FPGA器件高无忌 2012511009 Arria?II 器件系列专为易操作性而设计。经过成本优化的40-nm 器件系列体系结构具有低功耗、可编程逻辑引擎、以及一体化的收发器和I/O 等特性。像PhyscialInterface for PCIExpress?(PCIe?)、Ethernet 和DDR3 存储器这样的公共接口在您的设计中可以很容易地通过Quartus?II 软件、SOPC Builder 设计软件以及Altera 所提供的多种硬/ 软知识产权(IP) 解决方案来实现。对于要求收发器运行在高达6.375 Gbps的应用程序设计而言，Arria II GX FPGA 器件系列能够使设计变得更快更容易。 Arria II GX FPGA器件特性 Arria II GX FPGA器件的关键特性如下： ■40-nm 低功耗FPGA 引擎 ■自适应逻辑模块(ALM) 实现了业界最高的逻辑效率 ■八输入分段查找表(LUT) ■存储器逻辑阵列模块(MLAB)，用于小型FIFO 的有效实现 ■高达550 MHz 的高性能数字信号处理(DSP) ■可配置成9 x 9 位、12 x 12 位、18 x 18 位和36 x 36 位全精度乘法器，以及 18 x 36 位高精度乘法器 ■硬编码的加法器、减法器、累加器和求和功能 ■通过Altera 的MATLAB 和DSP Builder 软件实现的完全集成的设计流程 ■最大系统带宽 ■多达24个基于全双工时钟数据恢复(CDR)的收发器，支持600 Mbps到6.375 Gbps 的数据速率 ■专用电路，支持用于常用串行协议的物理层功能，这些串行协议包括：PCIeGen1 与PCIe Gen2、Gbps Ethernet、Serial RapidIO?(SRIO)、通用公共无线电接口(CPRI)、OBSAI、SD/HD/3G/ASI 串行数字接口(SDI), XAUI 和ReducedXAUI(RXAUI)、HiGig/HiGig+、SATA/ 串行附加SCSI(SAS)、GPON、SerialLite II、光纤通道、SONET/SDH、Interlaken、串行数据转换器(JESD204) 和SFI-5。■采用嵌入式硬核IP模块的完整PIPE协议解决方案，嵌入式硬核IP模块提供了物理层和介质存取控制(PHY/MAC) 层，数据链路层和传输层功能性 ■针对高带宽系统接口进行的优化 ■多达726个用户I/O管脚分布在支持多种单端和差分I/O标准的多达20个模块化的 I/O bank 中 ■高速LVDS I/O 支持，具有串化器/ 解串器(SERDES) 和运行在150 Mbps 到 1.25 Gbps数据速率上的动态相位对齐(DPA) 电路 ■低功耗 ■体系结构的功耗降低技术 ■100 mW @ 3.125 Gbps的物理介质附加子层(PMA) 的典型功耗 ■集成到Quartus II 开发软件的功耗优化 ■高级实用性和安全特性 ■并行和串行配置选项

位同步的FPGA实现

摘要同步是通信系统中很重要的一个过程，它可以使通信系统更稳定、更可靠、更准确，它是数字通信系统有顺序进行的技术支撑。同步分为位同步、帧同步和载波同步，我们对数字通信信号的同步除了载波同步和帧同步之外，还要进行位同步。位同步也就是保证接收端准确有效抽样判决数字基带信号序列的基础，一般位同步信号从解调后的基带信号中提取出来，同时也可以从已调频带信号当中直接提取位同步信号，一般可以进行一元中央位置采样的决定，最好是在接收元素结束时间采样的决定。位同步有插入导频法（一种外同步法）和直接法（一种自同步法），本文运用了数字锁相法提取位同步电路的方案，以大规模可编程逻辑器件FPGA为主控制器，以VHDL硬件描述语言为主要语言对其进行在线编程，在QuartusⅡ软件工具中进行仿真和调试，以达到功耗低、成本低、效率高的技术要求。关键词：位同步；数字锁相电路；FPGA；VHDL；QuartusⅡ

ABSTRACT Synchronization is a very important process in communication system, it can make the system more stable, more reliable, more accurate, it is the digital communication system has the technical support of the order. Synchronization is divided into bit synchronization, frame synchronization and carrier synchronization, we on the digital communication signal in addition to frame and carrier synchronization and bit synchronization. Bit synchronization is the basis to ensure the correct and effective decision receiver sampling digital baseband signal sequence,general synchronization signal is extracted from the baseband demodulated signals, but also can directly extract bit synchronization signal from the frequency band signal has, in general can be a central position sampling decisions, preferably in the receiving elements in the end time sampling decision. Bit synchronization is the pilot insertion method (a kind of external synchronization method) and direct method (a self synchronizing method), this paper uses digital PLL method of bit synchronization circuit extraction, with the large-scale programmable logic device FPGA as the main controller, using the VHDL hardware description language is the main language of the online programming, simulation and debugging in QuartusⅡsoftware tools, to meet the requirements of low power consumption, low cost, high efficiency technology Keywords: Bit synchronization (symbol extraction process); digital phase locked loop circuit (bit synchronization circuit); FPGA; VHDL; QuartusⅡ

FPGA芯片选择策略和原则

FPGA芯片选择策略和原则一：设计考虑 1，器件的硬件资源硬件资源是器件选型的重要标准。硬件资源包括逻辑资源、I／O资源、布线资源、DSP 资源、存储器资源、锁相环资源、串行收发器资源和硬核微处理器资源等。 1.1 逻辑资源、I／O资源、布线资源逻辑资源和I／O资源的需求是每位设计人员最关心的问题，一般都会考虑到，可是，过度消耗I／O资源和布线资源可能产生的问题却很容易被忽视。主流FPGA器件中，逻辑资源都比较丰富，一般可以满足应用需求。可是，在比较复杂的数字系统中，过度I／O资源的消耗可能会导致2个问题： 1）FPGA负荷过重，器件发热严重，严重影响器件的速度性能、工作稳定性和寿命，设计中要考虑器件的散热问题； 2）局部布线资源不足，电路的运行速度明显降低，有时甚至使设计不能适配器件，设计失败。应用经验参考： 1)在做复杂数字信号处理时，位数比较高的乘法器和除法器对全局布线资源的消耗量比较大； 2)在做逻辑设计时，双向I／O口对局部布线资源的消耗量比较大； 3)在利用存储器资源设计滤波器的应用场合，局部布线资源的消耗量比较大； 4)在电气接口标准比较多，而逻辑比较复杂的应用场合，局部布线资源的消耗量比较大。据Altera公司推荐，设计中最好能预留30％以上的逻辑资源、20％以上的I／O资源和30％以上的布线资源。而且，从两家公司器件的结构看，Xllinx公司器件的可编程逻辑块相对于Altera公司要复杂一些，使用起来要灵活一些。在一些复杂的、控制信号比较多的设计中，适合选用Xllinx公司的产品。不过Xllinx公司器件布线资源是分段的，器件延时的可预测性要差一些。在这些应用场合，最好首先做设计仿真，对设计消耗的布线资源，尤其是很容易被忽视的局部布线资源，要有一个比较充分的了解，然后在考虑器件选型，是比较理想的。 1.2 DSP资源在做乘法运算比较多而且对速度性能要求比较高的应用场合，最好能选用带DSP资源比较多的器件，例如，Altera公司的StatixⅡ和StatixⅢ系列，Xllinx公司的Virtex-4 SX 和Virtex-5 SX系列等。

FPGA实现步进电机控制源代码

FPGA实现步进电机控制源代码.txt我爸说过的最让我感动的一句话：“孩子，好好学习吧，爸以前玩麻将都玩儿10块的，现在为了供你念书，改玩儿1块的了。”module fenpin(clk_48m,reset,out_door,addr,data,data_rd,rd,rw,Grating_a,Grating_b); input clk_48m,data_rd,reset,rd,rw,Grating_a,Grating_b; input [8:0]addr; output out_door; inout [7:0]data; reg flag; reg [23:0]step; reg [23:0]pul_counter; reg [5:0]clk_div1m; reg [23:0]den; reg [23:0]counter; reg [23:0]counter_now; reg [19:0]Grating_counter; reg [7:0]com; reg [7:0]databuff; reg out=0; reg data_link; reg direct; assign data=data_link?databuff:8'bzzzzzzzz; assign out_door=out&flag; always@(posedge clk_48m) if(clk_div1m<6'h2e) clk_div1m <=clk_div1m+1; else clk_div1m<=0; assign clk_1m=(clk_div1m==6'h2e); always @(posedge clk_1m) begin if(!reset) begin

FPGA可编程逻辑器件芯片XC5VLX155T-1FFG1136C中文规格书

Virtex-5 FPGA Electrical Characteristics Virtex?-5 FPGAs are available in -3, -2, -1 speed grades, with -3 having the highest performance. Virtex-5 FPGA DC and AC characteristics are specified for both commercial and industrial grades. Except the operating temperature range or unless otherwise noted, all the DC and AC electrical parameters are the same for a particular speed grade (that is, the timing characteristics of a -1 speed grade industrial device are the same as for a -1 speed grade commercial device). However, only selected speed grades and/or devices might be available in the industrial range.All supply voltage and junction temperature specifications are representative of worst-case conditions. The parameters included are common to popular designs and typical applications. This Virtex-5 FPGA data sheet, part of an overall set of documentation on the Virtex-5 family of FPGAs, is available on the Xilinx website: ?Virtex-5 Family Overview ?Virtex-5 FPGA User Guide ?Virtex-5 FPGA Configuration Guide ?Virtex-5 FPGA XtremeDSP? Design Considerations ?Virtex-5 FPGA Packaging and Pinout Specification ?Embedded Processor Block in Virtex-5 FPGAs Reference Guide ?Virtex-5 FPGA RocketIO? GTP Transceiver User Guide ?Virtex-5 FPGA RocketIO GTX Transceiver User Guide ?Virtex-5 FPGA Embedded Tri-Mode Ethernet MAC User Guide ?Virtex-5 FPGA Integrated Endpoint Block User Guide for PCI Express? Designs ?Virtex-5 FPGA System Monitor User Guide ? Virtex-5 FPGA PCB Designer’s Guide All specifications are subject to change without notice. Virtex-5 FPGA DC Characteristics DS202 (v5.5) June 17, 2016Product Specification Table 1:Absolute Maximum Ratings Symbol Description Units V CCINT Internal supply voltage relative to GND –0.5 to 1.1V V CCAUX Auxiliary supply voltage relative to GND –0.5 to 3.0V V CCO Output drivers supply voltage relative to GND –0.5 to 3.75V V BATT Key memory battery backup supply –0.5 to 4.05V V REF Input reference voltage –0.5 to 3.75V V IN (3) 3.3V I/O input voltage relative to GND (4) (user and dedicated I/Os) –0.75 to 4.05V 3.3V I/O input voltage relative to GND (restricted to maximum of 100 user I/Os)(5)–0.95 to 4.4 (Commercial Temperature) V –0.85 to 4.3 (Industrial Temperature)2.5V or below I/O input voltage relative to GND (user and dedicated I/Os)–0.75 to V CCO +0.5 V I IN Current applied to an I/O pin, powered or unpowered ±100 mA Total current applied to all I/O pins, powered or unpowered ±100mA V TS Voltage applied to 3-state 3.3V output (4) (user and dedicated I/Os) –0.75 to 4.05V Voltage applied to 3-state 2.5V or below output (user and dedicated I/Os)–0.75 to V CCO +0.5 V T STG Storage temperature (ambient)–65to 150°C T SOL Maximum soldering temperature (2)+220 °C T J Maximum junction temperature (2) +125 °C Notes: 1.Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings might cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those listed under Operating Conditions is not implied. Exposure to Absolute Maximum Ratings conditions for extended periods of time might affect device reliability. 2.For soldering guidelines, refer to UG112: Device Package User Guide . For thermal considerations, refer to UG195: Virtex-5 FPGA Packaging and Pinout Specification on the Xilinx website. 3. 3.3V I/O absolute maximum limit applied to DC and AC signals. 4.For 3.3V I/O operation, refer to UG190: Virtex-5 FPGA User Guide, Chapter 6, 3.3V I/O Design Guidelines . 5.For more flexibility in specific designs, a maximum of 100 user I/Os can be stressed beyond the normal specification for no more than 20% of a data period .

FPGA实现嵌入式系统

FPGA实现嵌入式系统
北京理工大学雷达技术研究所
陈禾

主要内容
嵌入式系统概念与组成基于FPGA的嵌入式系统设计系统集成开发环境

嵌入式系统—定义
计算系统无处不在，由个人计算机、笔记本电脑、工作站、大型机和服务器等构成计算系统并不奇怪，但是，更广泛的是为完全不同的目的构造的计算系统，它们嵌入在更大的电子器件内，分别完成特定的功能，而不被器件的使用者所识别。对于这样的嵌入计算系统，简称为嵌入式系统，可以定义为除了计算机或电脑之外的几乎任何的计算系统。这个不很精确的定义，可以使我们着手考察嵌入系统设计者所面临的挑战。

嵌入式系统的一般特性
嵌入系统一般功能单一，重复执行一个特定的程序，除非嵌入系统的程序用新的程序版本更新，或者因尺寸限制它有几个程序倒进和倒出。对嵌入系统的约束特别严格，诸如成本、尺寸、性能和功耗等作为实现的特性，嵌入系统要求成本是极低的价格，尺寸限制到最小、但达到实时快速地处理数据，且消耗最少的功率，能延长电池受命，也不需要冷却等。其它如NRE成本、灵活性、样机的时间、上市的时间、可维护性、准确性和安全性。反应和实时性：许多嵌入系统必须对系统环境的变化连续地反应，且要无滞后地实时计算确定的结果。

嵌入式系统应用

嵌入式系统组成
硬件
嵌入式系统实现的基础
应用程序
实现特定任务和功能
操作系统（可选）
对应用软件进行管理使硬件对应用软件透明

三大FPGA芯片公司的主要产品系列和特点教学教材

三大F P G A芯片公司的主要产品系列和特点