一種通用的FPGA網(wǎng)絡(luò)下載器硬件設(shè)計(jì)
但在實(shí)際設(shè)計(jì)中,由于疊層的設(shè)計(jì),不可能單獨(dú)列出較多層,對(duì)于TTL和LVDS信號(hào)的地層也無(wú)需進(jìn)行分割,因其會(huì)破壞地層的完整性,在確保完整地的情況下,可對(duì)其他地層TTL和LVDS信號(hào)分割??傊?,在保證地層完整的情況下,使LVDS信號(hào)和TTL信號(hào)盡量分離,最好是在不同的層進(jìn)行布線。在本PCB板的設(shè)計(jì)中,使用6層疊層結(jié)構(gòu):TOP-GND1-INNER-POWER-GND2-BOTTOM,其中TOP和BOTTOM層走LVDS信號(hào),INNER和GND2走LVTTL信號(hào),這樣既保持了信號(hào)的分層,也保持了完整的信號(hào)回流路徑。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/249137.htmLVDS信號(hào)頻率可達(dá)600 MHz以上,所以差分線要求嚴(yán)格等長(zhǎng),差分對(duì)內(nèi)最好不超過(guò)10 mil(0.254mm),若頻率低于600 MHz,該約束值可適當(dāng)放寬,但上限不能超過(guò)75 mil。不同LVDS對(duì)間的布線最大差值不超過(guò)200 mil。文中在Cadence16.3的約束設(shè)置中,具體設(shè)置如下。
差分阻抗的不匹配會(huì)產(chǎn)生反射,有10%的阻抗不匹配便會(huì)產(chǎn)生5%的反射,所以需根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的匹配控制。LVDS信號(hào)的差分特性阻抗為100 Ω,對(duì)于LVDS信號(hào)發(fā)射端(TX),采用差分對(duì)各自串聯(lián)精度為1%的50 Ω電阻進(jìn)行匹配,這樣既保持了信號(hào)傳輸?shù)墓β室?,又滿足了阻抗控制的要求。
4 實(shí)測(cè)結(jié)果
下載器性能實(shí)測(cè)時(shí),將LVDS接口接收和發(fā)送部分回環(huán)連接,可使用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手發(fā)送55 AA組成的1 032 Byte的數(shù)據(jù)包,測(cè)試下載器的功能。結(jié)果如圖10所示,從圖中可看到,下載器穩(wěn)定的收發(fā)數(shù)據(jù)。
5 結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)下載器將FPGA在信號(hào)處理中的優(yōu)勢(shì)和ARM芯片在網(wǎng)絡(luò)通信中的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)于LVDS接口的阻抗、高速線時(shí)序以及疊層進(jìn)行了設(shè)計(jì),較好地保證了系統(tǒng)硬件的可靠性,并在實(shí)際使用中達(dá)到了良好的效果。
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