Spartan6系列之器件引脚功能详述
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。
表格 1Spartan-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
表格 2Spartan-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。
表格 3Spartan-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。
表格 4Spartan6系列各型号封装可用的IO资源汇总
表格 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。
表格 6GTP Transceiver所在Bank编号
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