Xilinx FPGA的FMC接口

本文主要介绍Xilinx FPGA的FMC接口。

Xilinx FPGA的FMC是FPGA Mezzanine Card的简称。FMC分为处理引擎(载卡)和I/O引擎(FMC模块)两大部分。载卡和模块之间通过连接器连接(Samtec的),载卡上的连接器通常使用母座(female),模块上的连接器通常使用公座(male),设计人员可以重复利用单个载卡(包括一个或多个FPGA以及适当数量和类型的FMC连接器和板)作为多种不同市场和应用的基础。同时,借助性能更高、功能更强的新型FPGA产品,设计人员能在确保与现有FMC模块全面兼容的同时轻松升级到新载卡。


FMC标准定义了单宽度(69mm*76.5mm)和双宽度(139mm*76.5mm)两种尺寸。单宽度模块支持到载卡的单个连接器。双宽度模块主要面向需要更高带宽、更大前面板空间或较大PCB面积的应用,支持多达两个连接器。FMC标准提供两种尺寸,能够更加灵活地根据空间、I/O要求或者这两者的要求对板进行精心优化。

选定尺寸之后,板设计人员就要在两种不同连接器间做出选择,以用作FMC标准到载卡上FPGA的接口:一种是具有160个引脚的低引脚数(LPC:Low Pin Count Connector with 160pins)连接器,另一种则是具有400个引脚的高引脚数(HPC:High Pin Count Connector with 400pins)连接器。这两种连接器均支持高达2Gb/s的单端和差分信号传输速率,且到FPGA串行连接器的信号传输速率高达10Gb/s。

除了68个用户定义的单端信号或者34个用户定义的差分对外,LPC连接器还提供了1个串行收发器对、时钟、JTAG接口和1个作为基础智能平台管理接口(IPMI)命令可选支持的I2C接口。而HPC连接器则提供了160个用户定义的单端信号或者80个用户定义的差分对、10个串行收发器对以及更多时钟。

HPC和LPC连接器都使用相同的机械式连接器,唯一的差别在于实际上移植哪些信号,因此采用LPC连接器的卡也能插入HPC处,而且只要适当设计,HPC卡在插入LPC处时还能提供诸多派生功能。

详细的规格可以参考相关标准:
ANSI/VITA 57.1 - Revised2019 FMC: FPGA Mezzanine Cards Base Standard
ANSI/VITA 57.4 - Revised2018 FMC+: FPGA Mezzanine Cards Base Standard - Next Generation

以上就是针对FMC的简单介绍,详细可以参考相关标准。

本文转载自:硬件助手

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