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Ompal138+Spartan-6 FPGA开发板硬件数据手册说明书(下)

 创龙科技 2022-08-23 发布于广东

前 言

本篇内容主要讲解Ompal138+Spartan-6 FPGA开发板的硬件部分,其中包含了FPGA、CPU、FLASH、接口与串口,以及连接器和开关等,希望对嵌入式开发的相关用户有所帮助。由于文章篇幅过长不易阅读,故分为上下两篇展示,本篇为下文,硬件资料讲解包含有SATA硬盘接口、触摸屏接口、视频输出接口以及SD卡接口等。

核心板采用高密度8层板沉金无铅设计工艺,尺寸为66mm*38.6mm,板载3路高转换率DC-DC核心电压转换电源芯片,实现了系统的低功耗指标,精密、原装进口的B2B连接器引出全部接口资源,以便开发者进行快捷的二次开发使用。评估底板采用四层无铅沉金电路板设计,为了方便用户学习开发参考使用,评估板引出了各种常见的接口。

LCD触摸屏接口

CON15是LCD电阻触摸屏接口,为40pin FFC连接器,间距为0.5mm。LCD接口座中包含了常见LCD所用的全部控制信号(行场扫描、时钟和使能等)。其中,1、2、3、4引脚为触摸屏信号,接口定义如下图所示:

图 39

图40

VGA视频输出接口

CON14是VGA视频输出接口,分辨率可达1024*1024,以下为VGA输出接口的引脚定义:

图 41

图 42

BOOT SET启动选择开关

SW9为5bit启动方式选择拨码开关,电路图如下:

图 43

图 44

Micro SD卡接口

评估板带有2路SDIO接口,其中MMC/SD1被复用做LCD接口,另外一路MMC/SD0用作Micro SD卡接口,板上接口为CON12,该接口可以支持SDHC,也就是高速大容量Micro SD卡。

图 45

图 46

拓展IO信号

CON18是FPGA GPIO拓展接口,引脚定义如下:

图 47

图 48

CON24是EMIFA接口,通过EMIFA可实现评估板与不同类型存储设备的连接,例如多通道AD模块、多串口模块,其引脚定义如下:

图 49

图 50

备注:CPU端EMIFA的EMIF_CS2n引脚在核心板内部已连接到FPGA端IO_L29P_GCLK3_2(R10),未直接引出到B2B连接器。如需使用EMIFA拓展接口的EMIF_CS2n引脚,FPGA端程序可通过BANK2_IO6N/VREF引脚将EMIF_CS2n信号透传引出。

图51

J2是McASP/GPIO等信号拓展接口,引脚定义如下:

图 52

图 53

CON16、CON17是FPGA GPIO扩展接口,使用48pin欧式公座连接器,引脚定义如下:

图 54

图 55

图 56

CON19、CON20、CON21是FPGA GPIO扩展接口,使用12pin PMOD座,引脚定义如下:

图 57

图 58

图 59

B2B连接器

评估底板上有4个80pin、0.5mm间距的B2B连接器,其中CON1A和CON1B是母座,CON1C和CON1D是公座,用于和核心板连接,以下为评估底板各个B2B的引脚定义:

图 60

图 61

图 62

图 63

可充放RTC电池座

可充放RTC电池座,由于芯片内部自带RTC时钟控制器,直接在底板装上电池即可使用,其接口为CON2,电压值为3V,引脚定义如下:

图 64

图 65

SATA硬盘接口

评估板的SATA接口J1,采用串行连接方式。而串行SATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于其能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误,则会自动矫正。这在很大程度上提高了数据传输的可靠性,速度可达3Gbps。串行SATA接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。硬件及引脚定义如下图:

图 66

图 67

RJ45以太网口

评估板采用了SMSC的LAN8710A网卡芯片,它可以自适应10/100M网络,RJ45连接头内部已经包含了耦合线圈,因此不必另接网络变压器,使用普通的直连网线即可连接本评估板至路由器或者交换机,若是PC机与评估板直连需要使用交叉网线。网络接口CON13的接口定义如下图:

图 68

图 69

USB接口

CON9是Micro USB 2.0 OTG接口,理论速度480Mbps,主要应用于各种不同的设备或移动设备等从设备间的连接,进行数据交换。其引脚定义如下图:

图 70

图 71

CON10、CON11是2个双层USB接口,共4个USB 1.1 HOST接口,理论速度12Mbps,可接USB摄像头、USB键盘、USB鼠标、U盘等常见USB外设。这4个USB HOST是由一个USB HUB芯片扩展得到的。其引脚定义如下图:

图 72

图 73

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