基于Xilinx Kintex开源的FPGA设计方案

dfc设计公司是一家传统的电子设计服务公司,其产品主要涉及基于fpga和dsp技术的高端电子硬件及pcb设计、专用电子产品设计、机器视觉设计以及下面将会重点介绍的fpga设计。fpga设计的工作范围包括简单的逻辑、dsp、视频、网络功能和ip核集成。在fpga设计中,dfc推出的xenie是一个通用的fpga模块系列,该系列模块都集成了一个10gbit的以太网物理层芯片、1gb的ddr3 sdram、可配置的spi flash存储区以及最关键的xilinx kintex系列芯片。
xenia fpga模块:
最近,dfc设计团队推出了xenie fpga模块系列中又一位新成员。新模块中集成了一个xilinx kintex-7 fpga(一个70t或一个160t)芯片,同时在小板卡上还增加了一个marvell的alaska x88x3310p 10ggbase-t phy 芯片(见图1)。由于模块中集成了功能强大的kintex-7 fpga芯片,使得该模块可以提供六个12.5gbps的gtx收发器,同时还有三个全fpga 可编程的i/o bank(可配置为一套150个单端i/o或72个差分i/o对),这些i/o的工作电压可以根据用户需求进行配置。此外,模块中还有两个高速、高针数、板对板的连接器。除xenie之外,dfc还推出了xenie bb 挂载母板(见图2),可以将xenie fpga模块直接插在bb载体板卡上使用。此外,通过挂载母板,可以将高速gtx 收发器连接到一个10gbase-t rj45连接器,同时母板上还有一个sfp+ 光笼,四个sdi连接器(两个输入和两个输出)。
下图为xenia fpga模块及其方框图:
图1:xenia fga模块基于一个xilinx kintex-7 fpga
可以挂载xenia fpga模块的xenie bb 母板如下所示:
图2:xenie bb 母板
不过,最值得兴奋的是,以上这些设计都是开源的。设计者可以直接从官方网站得到其设计及使用细节。此外,dfc还为这个设计开发出一个udp核,此核可以直接从 opencores.arg 网站上下载应用。同时dfc就xenie模块推出了两个设计示例:一个为以太网设计,一个为高速camera设计。以下分别为这两种设计的方框图:
图3:以太网设计框图(左),高速camera设计框图(右)
总结:
随着设计需求的不断增多,对设计技术的要求也在不断提高。虽然目前市场上功能强大的芯片十分丰富,但是却存在灵活性及资源浪费的问题,其设计往往缺少自主化,而fpga的使用为现在及未来的自定义设计提供了极大可能,同时可以有效提高资源的利用率。

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