1. Spartan-6系列封裝概述
Spartan-6系列具有低成本、省空間的封裝形式,能使用戶引腳密度最大化。所有Spartan-6 LX器件之間的引腳分配是兼容的,所有Spartan-6 LXT器件之間的引腳分配是兼容的,但是Spartan-6 LX和Spartan-6 LXT器件之間的引腳分配是不兼容的。
表格 1Spartan-6系列FPGA封裝
2. Spartan-6系列引腳分配及功能詳述
Spartan-6系列有自己的專用引腳,這些引腳是不能作為Select IO使用的,這些專用引腳包括:
- 專用配置引腳,表格2所示
- GTP高速串行收發器引腳,表格3所示
表格 2Spartan-6 FPGA專用配置引腳
注意:只有LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150, and LX150T器件才有VFS、VBATT、RFUSE引腳。
表格 3Spartan-6器件GTP通道數目
注意:LX75T在FG(G)484 和 CS(G)484中封裝4個GTP通道,而在FG(G)676中封裝了8個GTP通道;LX100T在FG(G)484 和 CS(G)484中封裝4個GTP通道,而在FG(G)676 和 FG(G)900中封裝了8個GTP通道。
如表4,每一種型號、每一種封裝的器件的可用IO引腳數目不盡相同,例如對於LX4 TQG144器件,它總共有引腳144個,其中可作為單端IO引腳使用的IO個數為102個,這102個單端引腳可作為51對差分IO使用,另外的32個引腳為電源或特殊功能如配置引腳。
表格 4Spartan6系列各型號封裝可用的IO資源匯總
表格 5引腳功能詳述
引腳名 |
方向 |
描述 |
User I/O Pins |
||
IO_LXXY_# |
Input/ Output |
IO表示這是一個具有輸入輸出功能的引腳,XX表示該引腳在其Bank內的惟一標識,Y表示是差分引腳的P還是N引腳 |
Multi-Function Pins |
||
IO_LXXY_ZZZ_# |
Zzz代表該引腳除IO功能之外的其他功能, |
|
Dn |
Input/ Output (during readback) |
在SelectMAP/BPI模式中,D0—D15是用於配置操作的數據引腳,在從SelectMAP的回讀階段,當RDWR_B為低電平時,Dn為輸出引腳,在配置過程結束后,該引腳可作為通用IO口使用 |
D0_DIN_MISO_MISO1 |
Input |
在Bit-serial模式中,DIN是惟一的數據輸入引腳; 在SPI模式中,MISO是主輸入從輸出引腳; 在SPI x2 or x4模式中,MISO1是SPI總線的第二根數據線; |
D1_MISO2, D2_MISO3 |
Input |
在SelectMAP/BPI模式中,D1、D2是配置數據線的低2bit;在SPIx4 模式中,MISO2和MISO3是SPI總線的數據線的高2bit |
An |
Output |
在BPI模式中A0—A25是輸出地址線,配置完成后,它們可作為普通IO使用 |
AWAKE |
Output |
掛起模式中的狀態輸出引腳,如果沒有使能掛起模式,該引腳可作為普通IO引腳 |
MOSI_CSI_B_MISO0 |
Input/ Output |
在SPI配置模式中的主輸出從輸入引腳; 在SelectMAP模式中,CSI_B是低有效的Flash片選信號; 在SPI x2 or x4模式中,這是最低數據線 |
FCS_B |
Output |
在BPI模式中,BPI flash的片選信號 |
FOE_B |
Output |
在BPI模式中,BPI flash的輸出使能 |
FWE_B |
Output |
在BPI模式中,BPI flash寫使能 |
LDC |
Output |
在BPI模式中,在配置階段LDC保持低電平 |
HDC |
Output |
在BPI模式中,在配置階段HDC保持低電平 |
CSO_B |
Output |
在SelectMAP/BPI模式中,菊花鏈片選信號; 在SPI模式中,是SPI Flash的片選信號; |
IRDY1/2, TRDY1/2 |
Output |
使用PCI 的IP Core時,它們作為IRDY和TRDY信號 |
DOUT_BUSY |
Output |
在SelectMAP模式中,BUSY表示設備狀態; 在Bit-serial模式中,DOUT輸出數據給菊花鏈下游的設備 |
RDWR_B_VREF |
Input |
在SelectMAP模式中,RDWR_B是低有效的寫使能信號;配置完成后,可當做普通IO使用 |
HSWAPEN |
Input |
當是低電平時,在配置之前將所有IO上拉 |
INIT_B |
Bidirectional (open-drain) |
低電平表示配置存儲器是空的;當被拉低時,配置將被延時;如果在配置過程中變低,表示在配置過程中出現了錯誤;當配置結束后,這個引腳表示POST_CRC錯誤; |
SCPn |
Input |
SCP0-SCP7是掛起控制引腳 |
CMPMOSI, CMPMISO, CMPCLK |
N/A |
保留為將來使用,可用作普通IO |
M0, M1 |
Input |
配置模式,M0=0表示並行配置模式,M0=1表示串行配置模式;M1=0表示主模式,M1=1表示從模式 |
CCLK |
Input/ Output |
配置時鍾,主模式下是輸出時鍾,從模式下是輸入時鍾 |
USERCCLK |
Input |
主模式下可選的的用戶輸入配置時鍾 |
GCLK |
Input |
全局時鍾引腳,它們可當做普通IO使用 |
VREF_# |
N/A |
參考門限時鍾引腳,當不用時可作為普通IO使用 |
Multi-Function Memory Controller Pins |
||
M#DQn |
Input/ Output |
#Bank的存儲控制器數據線 |
M#LDQS |
Input/ Output |
#Bank的存儲控制器數據使能引腳 |
M#LDQSN |
Input/ Output |
#Bank的存儲控制器數據使能引腳N |
M#UDQS |
Input/ Output |
#Bank的存儲控制器高位數據使能 |
M#UDQSN |
Input/ Output |
#Bank的存儲控制器高位數據使能N |
M#An |
Output |
#Bank的存儲控制器地址線A[0:14] |
M#BAn |
Output |
#Bank的存儲控制器塊地址線BA[0:2] |
M#LDM |
Output |
#Bank的存儲控制器低數據屏蔽 |
M#UDM |
Output |
#Bank的存儲控制器高數據屏蔽 |
M#CLK |
Output |
#Bank的存儲控制器時鍾 |
M#CLKN |
Output |
#Bank的存儲控制器時鍾N |
M#CASN |
Output |
#Bank的存儲控制器列地址使能 |
M#RASN |
Output |
#Bank的存儲控制器行地址使能 |
M#ODT |
Output |
#Bank的存儲控制器終端電阻控制 |
M#WE |
Output |
#Bank的存儲控制器寫使能 |
M#CKE |
Output |
#Bank的存儲控制器時鍾使能 |
M#RESET |
Output |
#Bank的存儲控制器復位 |
Dedicated Pins |
||
DONE_2 |
Input/ Output |
帶可選上拉電阻的雙向信號,作為輸出,它代表配置過程的完成;作為輸入,拉低可用來延遲啟動 |
PROGRAM_B_2 |
Input |
異步復位配置邏輯 |
SUSPEND |
Input |
高電平使芯片進入掛起模式 |
TCK |
Input |
JTAG邊界掃描時鍾 |
TDI |
Input |
JTAG邊界掃描數據輸入 |
TDO |
Output |
JTAG邊界掃描數據輸出 |
TMS |
Input |
JTAG邊界掃描模式 |
Reserved Pins |
||
NC |
N/A |
未連接引腳 |
CMPCS_B_2 |
Input |
保留引腳,不連接或接VCCO_2 |
Other Pins |
||
GND |
N/A |
地 |
VBATT |
N/A |
只存在於LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150和LX150T芯片,解碼關鍵存儲器備用電源;若不使用關鍵存儲器,則可將之連接VCCAUX、GND或者直接不連接 |
VCCAUX |
N/A |
輔助電路的供電電源 |
VCCINT |
N/A |
內部核邏輯資源 |
VCCO_# |
N/A |
#Bank的輸出驅動器供電電源 |
VFS |
Input |
只存在於LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150,和LX150T芯片;解碼器key EFUSE編程過程使用的供電電源,若不使用關鍵熔絲,則將該引腳連接到VCCAUX、GND或者直接不連接 |
RFUSE |
Input |
只存在於LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150和LX150T;用於編程的解碼器key EFUSE電阻,如果不編程或者不使用key EFUSE,則將該引腳連接到VCCAUX、GND或者直接不連接 |
3. Spartan-6系列GTP Transceiver引腳
引腳名 |
方向 |
描述 |
GTP Transceiver Pins |
||
MGTAVCC |
N/A |
收發器混合電路供電電源 |
MGTAVTTTX, MGTAVTTRX |
N/A |
TX、RX電路供電電源 |
MGTAVTTRCAL |
N/A |
電阻校准電路供電電源 |
MGTAVCCPLL0 MGTAVCCPLL1 |
N/A |
PLL供電電源 |
MGTREFCLK0/1P |
Input |
正極參考時鍾 |
MGTREFCLK0/1N |
Input |
負極參考時鍾 |
MGTRREF |
Input |
內部校准電路的精密參考電阻 |
MGTRXP[0:1] |
Input |
收發器接收端正極 |
MGTRXN[0:1] |
Input |
收發器接收端負極 |
MGTTXP[0:1] |
Output |
收發器發送端正極 |
MGTTXN[0:1] |
Output |
收發器發送端負極 |
如表6所示,對LX25T,LX45T而言,只有一個GTP Transceiver通道,它的位置是X0Y0,所再Bank號為101;其他信號GTP Transceiver的解釋類似。
表格 6GTP Transceiver所在Bank編號