ECP3 FPGA系列:AMC評估開發(fā)方案

Lattice公司的LatticeECP3 FPGA系列可提供高性能特性如增強的DSP架構(gòu)，高速SERDES和高速源同步接口。LatticeECP3采用65nm技術(shù)，查找表(LUT)高達149k邏輯單元，支持高達486個用戶I/O，提供高達320個18×18乘法器和各種并行I/O標準，主要用于對成本和功耗敏感的無線基礎(chǔ)設(shè)備和有線通信。

FPGA器件的LatticeECP3系列經(jīng)過優(yōu)化來提供高器件的性能，如增強的DSP架構(gòu)，高速SERDES，和經(jīng)濟型FPGA架構(gòu)，高速源同步接口。這種組合是通過器件架構(gòu)的進步，和65nm技術(shù)的使用而完成的，這就使得其設(shè)備適合高容量、高速度和低成本的要求。 LatticeECP3器件系列使得查找表(LUT)的容量擴大至149k邏輯單元，并支持多達486個用戶I/ O。

LatticeECP3器件系列還提供了多達320個18×18乘法器和廣泛的并行I/O標準。LatticeECP3 FPGA架構(gòu)進行了優(yōu)化，目的是提高性能和降低成本。LatticeECP3器件采用可重構(gòu)SRAM邏輯技術(shù)，并提供了深受歡迎的構(gòu)件，如基于LUT的邏輯，分布式的嵌入式存儲器，鎖相環(huán)(PLL)，延遲鎖定環(huán)(DLL)，預(yù)制的源同步I-/ O支持，增強的sysDSP片以及先進的配置支持，包括加密和雙啟動功能。

在LatticeECP3系列上應(yīng)用的、預(yù)設(shè)計的源同步邏輯支持廣泛的接口標準，包括DDR3，XGMII和7:1 LVDS。 LatticeECP3器件系列還具有專門用于PC功能的高速SERDES。高抖動容限和低傳輸抖動使得SERDES+PCS塊可以進行配置，以支持流行的數(shù)據(jù)協(xié)議，包括PCI Express，SMPTE，以太網(wǎng)(XAUI，千兆以太網(wǎng)和SGMII)和CPRI。發(fā)送預(yù)加重和接收均衡設(shè)置使得SERDES非常合適各種形式的媒體傳輸和接收。

LatticeECP3器件還提供靈活，可靠和安全的配置選項，如雙啟動，比特流加密和TransFR現(xiàn)場升級功能。Lattice的ispLEVER設(shè)計工具套件，通過使用LatticeECP3 FPGA系列，可以使得大型復(fù)雜的設(shè)計更加有效地實施。支持LatticeECP3的綜合資料庫可以提供給工程師，以便邏輯綜合工具的使用。

ispLEVER工具采用了結(jié)合型工具輸出(避免板上平面圖設(shè)計工具的制約)來設(shè)計LatticeECP3器件的路線和布局。ispLEVER工具從路由中提取時序，并詮釋成設(shè)計，用以驗證時序。Lattice公司為LatticeECP3系列提供了許多預(yù)先設(shè)計的IP(知識產(chǎn)權(quán)) ispLeverCORE模塊。采用這些可配置的軟核IP作為標準化的模塊，設(shè)計師們可以沒有后顧之憂地專注于他們的獨特設(shè)計，以增加效率。

圖1 Lattice ECP3 AMC評估板外形圖

LatticeECP3 FPGA主要特性

更高的邏輯密度，提高了系統(tǒng)集成度

•17k~149k的LUT

•133~586個I / O

嵌入式SERDES

•150 Mbps~3.2 Gbps用于Generic 8b10b，10位SERDES和8位SERDES模式

•其他協(xié)議每通道數(shù)據(jù)傳輸速率230 Mbps~3.2 Gbps

•每個設(shè)備最多16個通道，PCI Express，SONET / SDH，以太網(wǎng)(1GbE，SGMII XAUI)，CPRI，SMPTE 3G和Serial RapidIOsysDSP

•全級聯(lián)片結(jié)構(gòu)

•12到160片高性能乘法和累加

•強大的54位ALU操作

•時分復(fù)用MAC共享

•舍入和截斷

•每片支持

-半個36×36，兩個18×18，或四

個9×9乘法器

-先進的18×36 MAC和18x18乘法乘法累加(MMAC)操作靈活的內(nèi)存資源

•最多6.85Mbits的sysMEM 嵌入式RAM塊(EBR)

• 36k~303k位分布式RAMsysCLOCK模擬PLL和DLL

•兩個DLL，和每個設(shè)備多達10個鎖相環(huán)預(yù)加工源同步I/O

• I/O單元里的DDR寄存器

圖2 Lattice ECP3 AMC接口板外形圖

•專用的讀/寫平衡功能

•專用齒輪邏輯

•源同步標準的支持

- ADC/DAC，7:1 LVDS，XGMII高速ADC/ DAC器件

•專用DDR/DDR2/DDR3內(nèi)存，支持DQS

•校正輸出可選的符號間干擾(ISI)可編程sysI/O的緩沖區(qū)支持多種接口

•片上終止

•可選輸入均衡濾波器

• LVTTL和LVCMOS33/25/18/15/12

• SSTL 33/25/18/15 I，II

• HSTL15 I 和HSTL18 I，II

• PCI和差分HSTL，SSTL

• LVDS， Bus-LVDS，LVPECL，RSDS，MLVDS靈活的設(shè)備配置

•專用庫用于配置I/O

• SPI引導(dǎo)閃存接口

•雙啟動圖像支持

•從SPI TransFR的I/O用于簡單現(xiàn)場更新

•軟錯誤檢測嵌入宏系統(tǒng)級支持

• IEEE 1149.1和IEEE 1532兼容

• Reveal邏輯分析器

• ORCAstra FPGA配置實用程序初始化與一般使用的片上振蕩器

• 1.2V核電源

Lattice ECP3 AMC評估板

LatticeECP3高級夾層卡(AMC)評估板可以使設(shè)計師們在AMC系統(tǒng)環(huán)境中對LatticeECP3高速SERDES收發(fā)器的功能進行調(diào)查和實驗。LatticeECP3 AMC評估板可以協(xié)助設(shè)計師們進行快速的原型設(shè)計，并測試他們的設(shè)計。該評估板具有PICMG AMC R2.0 AMC的外形尺寸規(guī)格，可以使用戶在現(xiàn)場系統(tǒng)評估。本用戶指南要參考評估設(shè)計教程來使用，以更好地了解LatticeECP3 FPGA。

圖3 Lattice ECP3 AMC評估板電路圖(1)

Lattice ECP3 AMC評估板主要特性

•單模塊AMC PCB卡邊緣接口

-可以示范AMC Fat Pipes

-常見的接口選項

•可以使用串行客戶端接口來控制SERDES PCS寄存器(ORCAstra)

• DMC(FPGA夾層卡)擴展接口

• USB-B連接到UART用以運行時間控制

• RJ45接口至10/100/1000以太網(wǎng)至SGMII

• SFP收發(fā)器模塊籠和連接

•板上引導(dǎo)閃存

- 64M串行SPI閃存

• DDR2內(nèi)存組件(256×32位)

• 32位并行，非易失性內(nèi)存，可以讀取，

擦除和重新編程

•開關(guān)，指示燈和顯示器，用于演示

• ispVM系統(tǒng)軟件編程支持

•板上參考時鐘源