概述

IFLabs「39 最新技术异步高速USB数据采集」例程配套的 FPGA 板电路原理图(Protel/Altium,2016-08-22,源文件 XC3S200_144.SchDoc / XC3S200_Config.SchDoc,共 4 页取前 2 页有效内容)。给出 Cypress FX2LP(CY7C6013A,IFLabs FX2 LP Core Board)与 Xilinx Spartan-3 XC3S200-4TQ144 之间 Slave FIFO 总线的物理连线,以及 FPGA 的下载配置电路。与引脚报告 FX2-FX3-SlaveFIFO采集卡-FPGA引脚报告-XC3S200 互为表里:那份是 ISE 布局布线产物(FPGA 内部管脚分配),这份是板级原理图(芯片间物理连接)。

Slave FIFO 总线连接(FX2LP ↔ XC3S200)

16 位双向数据总线 DATA0-DATA15 全部接入 FPGA Bank0/Bank1/Bank2 的 IO(原理图中 DATA8-DATA15 走 Bank2 上侧、DATA0-DATA7 走 Bank0/Bank1 下侧,与 pad 报告的分组一致)。控制线连接:

FX2LP 引脚(核心板侧)XC3S200 网络作用
SLCSSLCSFIFO 片选(低有效)
SLOESLOE数据输出使能
SLRD (CLKOUT/RDY0)SLRD读选通
SLWR (RDY1)SLWR写选通
PA6/*PKTENDPKTEND强制短包提交
PA7/FLAGD…/CTL 复用FLAGB/FLAGC、FIFOFLAGA/B/C端点满/空反压标志
*IFCLKIFCLK接口时钟(FX2LP 输出)
Addr0/Addr1Addr0/Addr1端点地址选择(EP2/4/6/8 选择)

即 FPGA 作为外部主控,通过 68016 从模式标准握手线向 FX2LP 端点填数,走异步 Slave FIFO 时序(无 FIFOADR 同步采样要求,靠 IFCLK 域握手)。

FPGA 配置电路(第二页)

  • 配置芯片:XCF02SVO20C(Xilinx Platform Flash 2Mbit,SOIC-8),Slave Serial (PROM) 模式
  • 供电分层(Spartan-3 典型):VCCO=3.3V(IO)、VCCAUX=2.5V、VCCINT=1.2V(内核)
  • 内核/aux 电源:LT1763CS8-3.3 LDO(3.3V 输入,输出可调 1.2/2.5V),SENSE/BYP 接法标准,输出电容 10µF+0.01µF
  • 上电配置引脚:M0/M1 接法选定 Master Serial 自举;HSWAP_EN、PROG_B 上拉 4.7k;DONE 经 20Ω 串 LED(DoneLED1)
  • 下载接口:6pin Header(TCK/TMS/TDI/TDO/GND/VCCO),JTAG 链上 FPGA + XCF02S 菊花链
  • 时钟源 LF25CDT(25MHz 有源晶振)供 FPGA 侧时钟

可行动点 / 结论

  • 复现该采集卡选型时,VCCINT 1.2V 大电流必须用 LT1763 这类低噪 LDO,不能用 IO 电源直供
  • XCF02S 容量 2Mbit 对 XC3S200 比特流刚好够用,若换更大 FPGA 需同步换 XCF04S/16S
  • 该原理图 + pad 报告 + 例程固件(FW 侧 SlaveFIFO 异步模式)构成完整三件套,逆向复刻采集卡时三者交叉核对

关联