Xilinx Spartan-6系列封装概述和管脚分配

1. spartan-6系列封装概述
spartan-6系列具有低成本、省空间的封装形式,能使用户引脚密度最大化。所有spartan-6 lx器件之间的引脚分配是兼容的,所有spartan-6 lxt器件之间的引脚分配是兼容的,但是spartan-6 lx和spartan-6 lxt器件之间的引脚分配是不兼容的。
表1:spartan-6系列fpga封装
2. spartan-6系列引脚分配及功能详述
spartan-6系列有自己的专用引脚,这些引脚是不能作为select io使用的,这些专用引脚包括:
专用配置引脚,表格2所示,gtp高速串行收发器引脚,表格3所示
表2:spartan-6 fpga专用配置引脚
注意:只有lx75, lx75t, lx100, lx100t, lx150, and lx150t器件才有vfs、vbatt、rfuse引脚。
表3:spartan-6器件gtp通道数目
注意:lx75t在fg(g)484 和 cs(g)484中封装4个gtp通道,而在fg(g)676中封装了8个gtp通道;lx100t在fg(g)484 和 cs(g)484中封装4个gtp通道,而在fg(g)676 和 fg(g)900中封装了8个gtp通道。
如表4,每一种型号、每一种封装的器件的可用io引脚数目不尽相同,例如对于lx4 tqg144器件,它总共有引脚144个,其中可作为单端io引脚使用的io个数为102个,这102个单端引脚可作为51对差分io使用,另外的32个引脚为电源或特殊功能如配置引脚。
表4:spartan6系列各型号封装可用的io资源汇总
表5:引脚功能详述
引脚名 方向 描述
user i/o pins
io_lxxy_# input/
output io表示这是一个具有输入输出功能的引脚,xx表示该引脚在其bank内的惟一标识,y表示是差分引脚的p还是n引脚
multi-function pins
io_lxxy_zzz_# zzz代表该引脚除io功能之外的其他功能,
dn input/
output
(during readback) 在selectmap/bpi模式中,d0—d15是用于配置操作的数据引脚,在从selectmap的回读阶段,当rdwr_b为低电平时,dn为输出引脚,在配置过程结束后,该引脚可作为通用io口使用
d0_din_miso_miso1 input 在bit-serial模式中,din是惟一的数据输入引脚;
在spi模式中,miso是主输入从输出引脚;
在spi x2 or x4模式中,miso1是spi总线的第二根数据线;
d1_miso2,
d2_miso3 input 在selectmap/bpi模式中,d1、d2是配置数据线的低2bit;在spix4 模式中,miso2和miso3是spi总线的数据线的高2bit
an output 在bpi模式中a0—a25是输出地址线,配置完成后,它们可作为普通io使用
awake output 挂起模式中的状态输出引脚,如果没有使能挂起模式,该引脚可作为普通io引脚
mosi_csi_b_miso0 input/
output 在spi配置模式中的主输出从输入引脚;
在selectmap模式中,csi_b是低有效的flash片选信号;
在spi x2 or x4模式中,这是最低数据线
fcs_b output 在bpi模式中,bpi flash的片选信号
foe_b output 在bpi模式中,bpi flash的输出使能
fwe_b output 在bpi模式中,bpi flash写使能
ldc output 在bpi模式中,在配置阶段ldc保持低电平
hdc output 在bpi模式中,在配置阶段hdc保持低电平
cso_b output 在selectmap/bpi模式中,菊花链片选信号;
在spi模式中,是spi flash的片选信号;
irdy1/2,
trdy1/2 output 使用pci 的ip core时,它们作为irdy和trdy信号
dout_busy output 在selectmap模式中,busy表示设备状态;
在bit-serial模式中,dout输出数据给菊花链下游的设备
rdwr_b_vref input 在selectmap模式中,rdwr_b是低有效的写使能信号;配置完成后,可当做普通io使用
hswapen input 当是低电平时,在配置之前将所有io上拉
init_b bidirectional
(open-drain) 低电平表示配置存储器是空的;当被拉低时,配置将被延时;如果在配置过程中变低,表示在配置过程中出现了错误;当配置结束后,这个引脚表示post_crc错误;
scpn input scp0-scp7是挂起控制引脚
cmpmosi,
cmpmiso,
cmpclk n/a 保留为将来使用,可用作普通io
m0, m1 input 配置模式,m0=0表示并行配置模式,m0=1表示串行配置模式;m1=0表示主模式,m1=1表示从模式
cclk input/
output 配置时钟,主模式下是输出时钟,从模式下是输入时钟
usercclk input 主模式下可选的的用户输入配置时钟
gclk input 全局时钟引脚,它们可当做普通io使用
vref_# n/a 参考门限时钟引脚,当不用时可作为普通io使用
multi-function memory controller pins
m#dqn input/
output #bank的存储控制器数据线
m#ldqs input/
output #bank的存储控制器数据使能引脚
m#ldqsn input/
output #bank的存储控制器数据使能引脚n
m#udqs input/
output #bank的存储控制器高位数据使能
m#udqsn input/
output #bank的存储控制器高位数据使能n
m#an output #bank的存储控制器地址线a[0:14]
m#ban output #bank的存储控制器块地址线ba[0:2]
m#ldm output #bank的存储控制器低数据屏蔽
m#udm output #bank的存储控制器高数据屏蔽
m#clk output #bank的存储控制器时钟
m#clkn output #bank的存储控制器时钟n
m#casn output #bank的存储控制器列地址使能
m#rasn output #bank的存储控制器行地址使能
m#odt output #bank的存储控制器终端电阻控制
m#we output #bank的存储控制器写使能
m#cke output #bank的存储控制器时钟使能
m#reset output #bank的存储控制器复位
dedicated pins
done_2 input/
output 带可选上拉电阻的双向信号,作为输出,它代表配置过程的完成;作为输入,拉低可用来延迟启动
program_b_2 input 异步复位配置逻辑
suspend input 高电平使芯片进入挂起模式
tck input jtag边界扫描时钟
tdi input jtag边界扫描数据输入
tdo output jtag边界扫描数据输出
tms input jtag边界扫描模式
reserved pins
nc n/a 未连接引脚
cmpcs_b_2 input 保留引脚,不连接或接vcco_2
other pins
gnd n/a 地
vbatt n/a 只存在于lx75, lx75t, lx100, lx100t, lx150和lx150t芯片,解码关键存储器备用电源;若不使用关键存储器,则可将之连接vccaux、gnd或者直接不连接
vccaux n/a 辅助电路的供电电源
vccint n/a 内部核逻辑资源
vcco_# n/a #bank的输出驱动器供电电源
vfs input 只存在于lx75, lx75t, lx100, lx100t, lx150,和lx150t芯片;解码器key efuse编程过程使用的供电电源,若不使用关键熔丝,则将该引脚连接到vccaux、gnd或者直接不连接
rfuse input 只存在于lx75, lx75t, lx100, lx100t, lx150和lx150t;用于编程的解码器key efuse电阻,如果不编程或者不使用key efuse,则将该引脚连接到vccaux、gnd或者直接不连接
3. spartan-6系列gtp transceiver引脚
引脚名 方向 描述
gtp transceiver pins
mgtavcc n/a 收发器混合电路供电电源
mgtavtttx,
mgtavttrx n/a tx、rx电路供电电源
mgtavttrcal n/a 电阻校准电路供电电源
mgtavccpll0
mgtavccpll1 n/a pll供电电源
mgtrefclk0/1p input 正极参考时钟
mgtrefclk0/1n input 负极参考时钟
mgtrref input 内部校准电路的精密参考电阻
mgtrxp[0:1] input 收发器接收端正极
mgtrxn[0:1] input 收发器接收端负极
mgttxp[0:1] output 收发器发送端正极
mgttxn[0:1] output 收发器发送端负极
如表6所示,对lx25t,lx45t而言,只有一个gtp transceiver通道,它的位置是x0y0,所再bank号为101;其他信号gtp transceiver的解释类似。
表6:gtp transceiver所在bank编号

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