FMC

(FPGA Mezzanine Card)

编辑

FMC:英文全称,FPGA Mezzanine Card。是一个应用范围、适应环境范围和市场领域范围都很广的通用模块。FMC连接器(FMC Connector)是FMC的一个重要组成部分,它连接由FPGA提供的引脚和FMC子板的I/O接口。最新的连接器技术维护的高性能引脚速度可以达到几个Gb/s。
 
中文名
FPGA中间层板卡
外文名
FPGA Mezzanine Card
简    称
FMC
尺    寸
单宽和双宽

基本介绍

编辑

根据美国国家标准对FMC标准(American National Standard for FPGA Mezzanine Card (FMC) Standard, Approved July 2008)的规定内容,本词条主要对商业级产品从以下三个方面对FMC作介绍:FMC 中间层模块(FMC Mezzanine Module)、FMC载卡(FMC Carrier Card)和连接器引脚分配(Connector Pin Assignments)。
整个FMC模块由子板模块(或称中间层模块)、载卡两部分构成。子板模块和载卡之间由连接器连接;子板模块上连接器使用公座(male),载卡上连接器使用母座(female)。载卡连接器引脚与具有可配置IO资源的芯片(例如,FPGA)引脚通过PCB设计连接在一起;子板模块上连接器引脚与IO接口也是通过PCB设计连接起来。子板PCB上可以设计不同的IO接口实现不同的功能,这样,同一个载卡可以通过子板的设计实现不同的扩展功能,使芯片的应用更加灵活。
此文档提供的标准规定IO子板模块可以但不限于用在3U和6U形状因子卡上(form factor cards)。3U和6U形状因子是VME机械标准中规定的标准尺寸。IO子板模块连接的载卡支持:VME, VPX, VPX REDI, CompactPCI, CompactPCIExpress, Advanced TCA, AMC, PCI and PCI Express Carriers, PXI and PXI Express Carriers。

FMC尺寸

编辑

据此,FMC中每个模块的机械尺寸规定如下:
  • FMC Mezzanine Module:
    IO 子板模块有单宽(single width)和双宽(double width)两种尺寸,单宽的宽度为69mm,双宽的宽度为139mm。单宽图如概述中图所示,双宽图如右图所示。
每一个IO子板模块都由前面板(front panel bezel)、前面板支撑(bezel leg)、PCB、连接器(connector)和连接器支架(standoff)组成。根据封装(envelopes),子板高度有两种尺寸:8.5mm和10mm;一般默认使用10mm。前面板支撑和连接器支架的高度根据子板高度不同需要做适当尺寸调整,以满足机械尺寸需求。具体尺寸详见FMC标准手册。
子板模块的PCB一般有三个区域:region1、region2、region3,如右图所示。子板模块的长度由组合的不同区域的长度叠加。

这个标准支持三种不同的区域组合:

1、region1和2-典型应用于的气冷商业级载卡上(air cooled commercial grade carrier cards)。
2、region2和3-典型应用于强化传导冷却载卡上(ruggedized conduction cooled carrier cards)。
3、region1、2和3-典型应用于需要区域1的强化导热载卡。
之所以根据载卡类型来选择子板模块PCB区域,是由于在载卡上需要留出子板模块大小的区域用于放置子板模块。
前面单宽双宽图片都是气冷商业级产品,强化导热产品如下图所示,具体参数参见FMC标准手册。

  • FMC Carrier Card:

如右图所示,是一个6U尺寸的载卡最多可以设计1个单宽子板模块和1个双宽子板模块或者3个子板模块。

载卡提供连接FMC子板模块的插槽(slot),并且在载卡上预留恰当的空间给子板模块,一般按照子板模块的形状来设计。
载卡为子板模块预留区域的设计根据子板模块的构成FMC标准手册中作如下要求:

1、IO区域(如右图阴影部分)、前面板支撑和连接器支架在载板上的区域不能放置任何元器件,有过孔也必须做绝缘处理;
2、子板模块下方其余区域在载卡上可以放置一些小型元器件,但最大高度有限制:对10mm高度的子板模块不能超过4.7mm,8.5mm的不能超过3.2mm。

连接引脚分布

编辑

右图是连接器母座和工座。

按引脚数来分,有400引脚的FMC HPC(high pin connector)和160引脚的FMC LPC(low pin connector)。其排列方式为40行x10列,行由数字1-40排列,列由ABCDEFGHJK顺序表示,LPC相比于HPC行不变,列只有CDGH,且相应引脚定完全一致, [1]  所以LPC和HPC在机械结构和电气特性上是可以互相兼容的。

FMC的引脚分为电源信号引脚、JTAG信号引脚、IIC信号引脚、地址设置引脚、相应的控制检测信号引脚、以及吉比特接口信号引脚(gigabit interface)和普通用户信号引脚(user defined pins)及其时钟信号引脚。其中的信号传输及其时钟信号引脚都是按照差分对标准来定义的。
吉比特接口信号(用DP表示,data pairs)引脚有20对,能够传输10组差分输入输出信号,其电平峰峰值不能超过1V,速度最大能够设计到10Gbit/s。
普通用户在使用时,FMC的部分引脚最好连接到同一个FPGA的Bank上面,保证其引脚电平相等。定义建议连到相同FPGA Bank的引脚分别称为bank A、bank B。对于低引脚数的FMC其bank A信号有34对,高引脚数的有58对,分别可以传输17对和29对差分信号;而bank B只在高引脚数FMC上有,信号对引脚有22对,可以传输11对差分信号。用户定义引脚信号电平采用LVDS和LVTTL信号标准,速度可以设计100Mbps到2Gbps。
FMC信号匹配阻抗按照单端50欧,差分100欧要求来设计。

FRU

编辑

FRU是FMC当中的一个重要环节,FRU指的是Field Replaceable Unit,也就是域可更换单元,这部分一般存储在FMC Mezzanine Module上的EEPROM上面。如果FRU信息出现问题,FMC很可能无法正常工作,甚至无法正常上电。

FMC的更多相关文章

  1. FMC简介

    FMC简介 FMC ( FPGA Mezzanine Card ) 简而言之,是具有特定功能的子卡模块. Developed by a consortium of companies ranging ...

  2. FMC—扩展外部 SDRAM

    本章参考资料:< STM32F4xx 参考手册 2>.< STM32F4xx 规格书>.库帮助文档< stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm ...

  3. 第26章 FMC—扩展外部SDRAM

    本章参考资料:<STM32F76xxx参考手册2>.<STM32F7xx规格书>.库帮助文档<STM32F779xx_User_Manual.chm>. 关于SDR ...

  4. STM32接口FSMC/FMC难点详解

    STM32接口FSMC/FMC难点详解 转载   http://blog.sina.com.cn/s/blog_808bca130102x94k.html STM32F767的FMC将外部存储器划分为 ...

  5. 第26章 FMC—扩展外部SDRAM—零死角玩转STM32-F429系列

    第26章     FMC—扩展外部SDRAM 全套200集视频教程和1000页PDF教程请到秉火论坛下载:www.firebbs.cn 野火视频教程优酷观看网址:http://i.youku.com/ ...

  6. 基于V7的新版RL-USB和RL-FlashFS的NAND完整解决方案,实现更简单,用户仅需初始化FMC

    说明: 1.新版方案更加好用,不管用户使用的那家NAND,用户要做的仅仅是初始化FMC,其它读写API,擦写均衡,坏块管理,ECC校验和掉电保护都不用操心了. 2.新版RL-USB相比老版本功能强劲了 ...

  7. FMC与FPGA双口ram通讯

    硬件环境:ARM+FPGA通过FMC互联,STM32F767和 EP4CE15F23I7 FMC设置,STM的系统时钟HCLK为216MHz /* FMC initialization functio ...

  8. 367-基于zynq XC7Z100 FMC接口通用计算平台

    基于zynq XC7Z100 FMC接口通用计算平台 一.板卡概述 本板卡基于Xilinx公司的FPGA XC7Z100 FFG 9000 芯片, 该平台为设计和验证应用程序提供了一个完整的开发平台. ...

  9. 基于双XCKU060+双C6678 的双FMC接口40G光纤传输加速计算卡

    基于双XCKU060+双C6678 的双FMC接口40G光纤传输加速计算卡 一.板卡概述 板卡采用基于双FPGA+双DSP的信号采集综合处理硬件平台,板卡大小360mmx217mm.板卡两片FPGA提 ...

随机推荐

  1. 获取数值型数组的平均值(分别使用增强for循环和普通for循环)

    package com.Summer_0419.cn; /** * @author Summer * 获取数值型数组的平均值 */ public class Test_Method14 { publi ...

  2. Java IO(三)——字节流

    一.流类 Java的流式输入/输出是建立在四个抽象类的基础上的:InputStream.OutputStream.Reader.Writer.它们用来创建具体的流式子类.尽管程序通过具体子类执行输入/ ...

  3. object detection[SSD]

    0. 背景 经过了rcnn,spp,fast rcnn, faster rcnn,yolo,这里又到了ssd模型. faster rcnn的贡献是将候选框区域提取的部分也集成到CNN中去,并且与对象的 ...

  4. vue 热加载问题

    今天是使用vue突然发现没有热加载功能了,然后网上查了一下,配置了一些东西,并没有什么用,然后发现电脑FQ影响 vue 热加载 关掉FQ软件就好了,具体原理我也不清

  5. [转]关于oracle sql语句查询时表名和字段名要加双引号的问题

    oracle初学者一般会遇到这个问题.   用navicat可视化创建了表,可是就是不能查到!   后来发现②语句可以查询到 ①select * from user; 但是,我们如果给user加上双引 ...

  6. 关于GitHub的Hello Word

    最近GitHub一直是最火的配置库技术之一,各个技术大牛也都纷纷入驻GitHub 我每天都打交道的DITA-OT开源项目也宣布迁入GitHub. 那么GitHub到底有什么过人之处呢?给各位先扫个盲. ...

  7. mybatis源码-解析配置文件(四-1)之配置文件Mapper解析(cache)

    目录 1. 简介 2. 解析 3 StrictMap 3.1 区别HashMap:键必须为String 3.2 区别HashMap:多了成员变量 name 3.3 区别HashMap:key 的处理多 ...

  8. Centos7修改系统时区

    timedatectl status Local time: 四 2014-12-25 10:52:10 CST Universal time: 四 2014-12-25 02:52:10 UTC R ...

  9. webpack--配置output

    Output output  配置如何输出最终想要的代码. output  是一个  object ,里面包含一系列配置项,下面分别介绍它们. filename output.filename  配置 ...

  10. POJ 2406 Power Strings(KMP)

    Description Given two strings a and b we define a*b to be their concatenation. For example, if a = & ...