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低成本9k开发板 高速率 多接口开发板现货

来源: 2020/2/18 浏览量:164 关键词: 9K 开发板 高速率 多接口开发板

在这里我们对开发板进行简单的介绍。

开发板的整个结构,是包括FPGA底板+扩展板构成,FPGA底板和扩展板是通过扩展口相连。

底板主要有FPGA+MCU构成,用户可以通过FPGA对基础扩展板的进行配置,也可以用MCU对基础扩展板进行配置。

基础扩展板由SD+SPI Flash+IIC+RS232/RS485+LED*5+KEY*2构成。

下图为整个开发系统的结构示意图:

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通过这个示意图,我们可以看到这个开发板所能实现的功能。

一路HDMI输入:我们选用的是微晶科技公司的EP9353解码芯片,支持1080P@60HZ的输入,提供30RGBYCbCr44420YCbCr422输出,提供单独的Sync 输出,并支持嵌入式同步输出。

一路HDMI输出:我们选用的是微晶科技公司的EP952LQFP编码芯片,支持1080P@60HZ的输出,芯片支持3D输出,支持高度柔性版数字视频输入在混合12位模式或非默许24位模式输入。

支持高速信号的输入输出,包括MIPI信号和LVDS信号的输入输出。

同时在底板背部上我们还板载了一块MCU,型号为SH79F166AV,可以配置FPGA和基础扩展板上的各个接口芯片。

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底板是基于高云半导体公司的小蜜蜂系列GW1N-LV9LQ144C6/I5 这款FPGA芯片进行的开发,该FPGA芯片内置了User Flash,容量为608Kbits,同时有120IO口,还板载了一颗MCU芯片,用户可以进行视频图像处理,高速的数据采集等方面的应用。

1.1 FPGA及电压选择

FPGA采用的高云半导体公司的小蜜蜂系列GW1N-LV9LQ144C6/I5,下图为该芯片的bank分布图和实物图:


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电压通过底板上的跳线帽进行选择,出厂默认选择VCCOA(VCCO0)VCCOB(VCCO1)VCCOC(VCCO2)VCCOD(VCCO3)3.3VVCC1.2V。如实物图所示:

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电压选择实物图

 

1.1 扩展口

底板一共有3组扩展口,其中有1组高速的,用于MIPILVDS的输入和输出。每个扩展板都由160pin120pin的板间连接器连接。原理图和实物图如下:

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1.1 供电电源

有两种供电方式,一种是通过电源适配器+5V-+12V供电,一种是通过USB下载调试口+5V供电(插拔时注意用大拇指按住接口,以防接口损坏),USB下载调试口旁边有电clip_image002.jpg源指示灯。实物图如下:


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底板上板载了50Mhz的有源晶振,连接到FPGA123引脚,原理图和实物图如下:

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1.1 JTAG接口

我们在开发板预留了一个 JTAG 接口,用于下载 FPGA 程序或者固化程序到 FLASH。原理图及实物图如下:

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JTAG原理图

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JTAG实物图

FPGA上的引脚分配如下表:

引脚名称

FPGA引脚

TCK

14

TMS

13

TDI

16

TDO

18

 

2. 基础扩展板

clip_image006.jpg

2.1 简介

通过前面的介绍,我们已经了解到部分扩展板的功能,IIC+SPI Flash+LED*5+KEY*2+RS232/RS485。通过这些硬件可以进行一些基础的实验:

1.      LED灯实验

2.      IIC通信实验

3.      RS232/RS485通信实验

4.      SPI FLASH读写实验

5.      SD卡读写实验

2.2 LED灯及按键

基础扩展板板载了5LED灯,4个用户LED灯,1个电源指示灯,2个按键。电源指示灯连接到 3.3V, 如果 3.3V 电压正常,LED 灯亮。当 FPGA 的引脚输出为逻辑 0 时,用户LED 会被点亮。原理图和实物图如下:

 

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LED灯实物图

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                             LED灯原理图

用户LED灯和按键FPGA引脚分配如下表:

名称

FPGA引脚

LED1

28

LED2

29

LED3

56

LED4

54

KEY1

40

KEY2

41

2.3 SD卡座

在基础扩展板上装有一个SD卡座,用于安装SD卡,因为我们没有提供SD卡,需要用户自己准备。原理图和实物图如下:

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                     卡座原理图

clip_image018.jpg

卡座实物图

2.4 SPI Flash

板上使用了一片32Mbit大小的SPI Flash,型号为华邦的W25Q32JVSSIQ,该芯片可支持2.7V3.6V的电压。原理图如下:

clip_image018.jpg

                           SPI FLASH原理图

配置芯片引脚分配如下表

引脚名称

FPGA引脚

SPICLK

24

SPICS/

26

SPI_Q

25

SPIIO

23

2.5 RS485/RS232

基础扩展板上包含了RS232RS485接口,既能够用FPGA进行配置,也可以用MCU进行配置。当用FPGARS232进行配置时,需要将跳线帽选择RS232f txf rx;当用MCURS232进行配置时,需要将跳线帽选择RS232m txm rxRS485同理。具体实物图如下:

clip_image018.jpg

配置选择

RS485RS232接口图如下:

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接口图

2.6 IIC

基础扩展板上板载了一片型号为AT24C02IIC芯片,它使用3.3V的电压。用户可以用它进行芯片之间的通信。原理图和实物图如下:

 

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                            IIC原理图

clip_image024.jpg

IIC实物图

配置芯片引脚分配如下表:

引脚名称

FPGA引脚

SCL

43

SDA

42

 

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