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EP2C8芯片及图片

上一篇 / 下一篇  2010-02-27 15:06:11 / 个人分类:FPGA设计基础知识

1.简介
   FPGA核心板是为大学生电子设计竞赛度身定制的低成本入门级套件。通过配合扩展板不但可以完成基本的逻辑门电路试验,还可以实现Altera公司的32位Nios2处理器IP软核。
   本项目来源于原信息产业部某研究所内部前期验证FPGA外围接口电路,以及部分图象处理算法而设计。后来受到东南大学部分学生的喜爱,用此款核心板参加了全国大学生电子设计竞赛核Altera电子设计竞赛,并取得了优异的成绩。目前该项目进入全国范围内的推广活动中。

2.硬件组成
   FPGA核心板主要由以下6部分组成。
   (1)电源
     FPGA的供电有两部分,一部分是提供给IO管脚工作的电源,另外一部分是FPGA内核工作的电源。
     IO电源是用于使FPGA内部的IO Block工作在IO电源设定的电压下,一般需要和外部接口的芯片电平匹配例如,外部接口芯片是LVTTL的3.3V信号,那么需要设置该IO所处的Bank的电压为3.3V。一般来说CycloneII系列芯片的IO电源支持1.8V,2.5V和3.3V,注意千万不要将5V的TTL信号接入到FPGA的IO管脚上,否则会损坏芯片。对于5V的TTL芯片接入FPGA上,需要使用类似74LV163245电平转换芯片。
     内核电源类似电脑CPU的内核电压。FPGA生产厂家为了进一步降低FPGA的功耗,一方面使用更先进的65纳米工艺,另外一方面通过进一步降低内核电压来降低功耗。

   (2)FPGA主芯片
    核心板上的FPGA选用Altera公司的CycloneII系列中的EP2C5Q208和EP2C8Q208两种。
    这两款芯片在CycloneII系列的TQFP封装中属于管脚最多的了,他们分别是142和138个用户可用IO。详情请参见:http://www.altera.com.cn/products/devices/cyclone2/overview/cy2-overview.html
    这两种FPGA的管脚是Pin to Pin兼容的,其中只有4个管脚不兼容(32,36,119,120),这4个管脚在EP2C5中是普通的IO管脚,而在EP2C8中他们是电源管脚。
   
   (3)FPGA配置芯片
    Altera公司的FPGA是基于SRAM工艺的,FPGA芯片上电后内部的结构是空白的,需要通过JTAG接口向FPGA下载需要实现的电路程序。一般来说,除了JTAG配置形式外,用户还可以通过AS(Active Serial)或者PS(Passive Serial)模式通过配置芯片来对FPGA进行上电配置。
    核心板上有一个8脚的EPCS4芯片,可以将程序通过AS模式烧入到EPCS4中。这样板子上电后,FPGA的程序就可以从配置芯片EPCS4加载到FPGA中了。

   (4)振荡器
    FPGA最擅长做复杂的时序逻辑电路。时序逻辑离不开晶体振荡器,核心板上配备了50MHz的晶振,不需要外部输入时钟信号,能满足绝大多数场合的需要。
    晶体振荡器的时钟输出信号,通过FPGA全局时钟输入管脚23和132脚相连。这样保证了时钟信号的驱动能力

   (5)Sdram存储器
    Sdram相对于Sram来说,容量更大,价格更便宜。随之而来的问题,就是Sdram的控制时序是比较复杂的。但是目前从计算机行业来看,Sdram已经能完全取代Sram了。内存逐步从Sdram发展到DDR Sdram,DDRII Sdram,甚至显卡中的显存也用动态存储器。因此动态存储器是势不可挡的。
   核心板上配备了8MByte的Sdram存储器,可以用作Nios2的内存,也可以当成VGA的显存来使用,这是普通小容量的Sram远远做不到的。

   (6)Flash存储器
    Flash类似于计算机的硬盘,常用于存储数据和程序代码。一般的单片机内部会集成几KB到几百KB的Flash。
    核心板上配备了4MByte的Flash,可以用于存储Nios2的程序代码,也可用于存储例如音乐数据和视频图片数据。


TAG: 芯片

luxiaomei的个人空间 引用 删除 luxiaomei   /   2011-05-19 14:48:42
引用 删除 trys@163.com   /   2010-11-07 09:36:23
好东东
引用 删除 truchones   /   2010-08-01 07:24:46
引用 删除 truchones   /   2010-08-01 07:24:22
1
引用 删除 riyueguanghua   /   2010-04-18 16:45:43
 

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