Cmod S6参考手册

DigIlent CMOD S6是Xilinx Spartan 6 LX4 FPGA周围的小型48引脚浸形状因子板。董事会还包括一个编程只读存储器,时钟源,USB编程和数据传输电路,电源和基本I / O设备。有46个FPGA I / O信号,路由到100密耳间距通孔销,使CMOD S6非常适合使用无焊接面包板。在刚刚.7“乘2.6”英寸,也可以装入标准套接字并用于嵌入式系统。

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特性

  • 600片(每次有4个LUT和八个触发器)
  • 8 DSP切片
  • 216来块内存
  • 2个cmt(4个DCMs和2个pll)
  • 16MByte Spansion四SPI闪光灯用于存储FPGA配置和/或用户数据
  • 46 FPGAGPIO带到DIP引脚的信号;
  • 两个车载时钟源
  • 4个用户led和2个用户按钮
  • 用于配置,测试和通信接口的板载Adept USB2端口

1配置

Cmod S6上的FPGA可以通过车载Adept USB接口或车载QuadSPI Flash存储器进行配置。可以使用Xilinx的ISE 14.2(或更高)开发工具、Digilent的Adept系统或使用旧版本的Xilinx工具(如果还安装了Adept)对配置文件进行编程。

Xilinx的ISE / Impact编程工具和DigIlent的Adept工具将在使用Type-A到Micro-B USB电缆连接电路板时识别电路板和/或FPGA。Xilinx的影响工具和DigIlent的Adept都可以用于编程FPGA,并且还可以使用影响来编程车载QSPI闪光灯。有关使用配置软件的更多信息,请参阅ISE和/或Adept文档。

当使用Digilent的Adept软件进行编程时,可以使用Config选项卡中的对话框来选择配置文件。按下Program按钮将使用所选文件对FPGA进行编程。这可能会导致一个警告,说明配置文件是为一个未知的设备构建的;但是,这个警告可以忽略。

当使用Xilinx的iMPACT 14.2(或更高版本)软件进行编程时,可以通过右键单击FPGA图标,选择所需的.bit文件并单击Program,将.bit文件与FPGA关联起来。上电时,如果FPGA检测到存储在Quad SPI闪存中的有效位流,FPGA将自动配置该位流。如果有必要,用户可以使用iMPACT或Adept在电源启动后的任何点用不同的位流重新配置FPGA。


2 FPGA.

CMOD S6具有Xilinx Spartan 6 XC6SLX4-2CPG196 FPGA。在92个可用的未共同的FPGA I / O引脚中,46位于DIP模块上的通孔引脚路由,未连接24个,编程接口使用14,以及7个驱动器I / O / O / O / O / O / O / O / O / O / O / O(4 LED,2按钮和2个时钟输入)。连接到FPGA引脚的46个信号中的几个被路由到时钟缓冲区,并且有几个被路由到匹配的对。有关更多信息,请参阅原理图。

Spartan 6 LX4 FPGA包括3840个6- lut逻辑单元,4800个触发器,216Kb的块内存,8个DSP切片和两个时钟管理瓷砖,每个块有两个DCM和一个PLL。织物可以支持400MHz高于400MHz的内部时钟速度,允许CMOD S6托管高速或复杂的设计。请参阅Spartan 6用户手册www.xilinx.com有关更多详细信息。


3力量

CMOD S6可以由USB连接的计算机供电,或者从连接到DIP引脚24的电源,其在5VDC到15VDC的范围内输送电压(当电路板使用时,引脚24上的电源输入最有用。嵌入式系统或无焊接面包板)。两个源是电路板上的二极管,所以两者都可以同时连接。

FPGA和其他车载设备需要3.3VDC和1.2VDC - 使用TEXAS仪器的TPS62170开关稳压器从输入电源产生这两个电压。总电流绘制取决于FPGA配置。当大约一半的FPGA配置并在8MHz上运行时,电路板从主电源消耗约180mA。

FPGA上的所有用户和专用I/O引脚的最大输入电压范围为-0.60VDC至4.10VDC。推荐的工作输入电压范围为引脚-0.5VDC至4.0VDC,最大额定电流为10 mA时正向偏置地钳位二极管。关于IO引脚的用法和特点的更详细的信息可以在www.xilinx.comUG381和DS162。


4个钟

FPGA可提供8MHz和1Hz的时钟。两者都是由板载USB处理器生成的,都路由到FPGA上的时钟输入,并且都连续运行。这个8MHz的时钟,称为“FPGA- gclk”,可以与FPGA的时钟管理器一起使用,以创建广泛的频率范围,甚至超过200MHz。1Hz时钟为基本实验和低频需求提供了一个简单的定时信号。


5 Quad SPI Flash Memory

Cmod S6包括一个非易失性16Mbyte Spansion Quad SPI Flash,可以存储FPGA配置文件和用户数据。Spansion设备支持标准的4线SPI协议,以及较新的Quad I/O和Dual I/O协议,速度从50兆赫到133年兆赫,取决于所使用的协议和命令。有关SPI闪存的更多信息,请参阅“S25FL128和S25FL256S数据表”www.spansion.com.

为了在Digilent USB-JTAG连接上实现最快的编程速度,当在Project Navigator中生成位流时,将SPI总线宽度更改为4并启用位流压缩。为此,只需选择“Generate Programming File”并导航到Process>Process Properties。在弹出菜单中,在“合成选项”下启用-g压缩,并在“配置选项”下设置-g SPI_buswidth为4。


6勤奋的EPP接口

CMOD S6实现了通过USB微连接器连接的FPGA和计算机之间的8位并行数据传输的Dipilent EPP接口(DEPP)。DEPP基于Adept 2 Public SDK中提供的一组API,可从Adept产品页面提供www.digilentinc.com..这些api与运行在USB控制器上的固件协同工作,为PC和Cmod S6之间传输数据提供高级软件接口。要使用DEPP接口,主机PC必须使用由Adept SDK DEPP库构建的软件,并且FPGA必须运行实现DEPP控制器的配置。获取DEPP库的描述API,请参阅“德普程序员参考手册”包含在Adept 2 SDK。关于设计DEPP控制器的信息,请参考“Digilent异步并行接口(DEPP)”文档,该文档也包含在Adept 2 SDK中。

图7日线图

这个引脚图显示了CmodS6 UCF文件中网络名称的物理引脚位置。

8工厂加载的用户演示

Quad SPI Flash在工厂用配置文件加载。上电后,该文件将配置FPGA,使按钮控制两个led的状态,而其他两个led以大约1的速度切换赫兹.通用I/O引脚最初被配置为输入,并由FPGA内部拉起读取逻辑级别“1”。可以使用DEPP接口控制每个单独的引脚,将该引脚驱动为输出,或者将该引脚上的逻辑级别读取为输入。

I/O引脚可以通过写入特定的DEPP寄存器地址来控制。要测试接口,可以使用Adept 2应用程序中的“Register I/O”选项卡。下面的表1给出了寄存器地址和函数的描述。

地址(十六进制) 函数
0(0x0) 存储在引脚1到8上的逻辑值
1 (0 x1) 存储在引脚9到16上的逻辑值
2 (0 x2) 将逻辑值存储在17到23的引脚上
3(0x3) 存储在引脚26到33上的逻辑值
4 (0 x4) 将逻辑值存储在34到41的引脚上
5(0x5) 存储引脚42到48上的逻辑值
6 (0 x6) 控制引脚1到8的I/O状态
7 (0 x7) 控制引脚9到16的I/O状态
8(0×8) 控制引脚17到23的I/O状态
9 (0 x9) 控制引脚26到33的I / O状态
10 (0 xa) 控制引脚34到41的I/O状态
11(0xB) 控制42到48引脚的I/O状态
表1.出厂加载配置的DEPP寄存器映射。

任何寄存器中的最低有效位对应它控制的最小PIN号。Registers 6 through 11 will set up a pin controlled by registers 0 through 5 as an input if the corresponding bit in the register is a logic ‘1’ and will set up the pin as an output if the corresponding bit in the register is a logic ‘0’. For example, if the value stored in register 6 is 11110000 in binary (0xF0 in HEX), the pins 1-4 on the Cmod S6 will be set as outputs and pins 5-8 will be set as inputs. When a pin is configured as an output, it will initially be driven low (logic ‘0’).

此项目的源代码可以在Digent网站的CMod S6产品页面上找到,www.digilentinc.com.