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FPGAの置換(Spartan®-6 FPGA ファミリ)第5回 (置換時の基板設計への影響)

FPGAの置換(Spartan®-6 FPGA ファミリ)第5回 (置換時の基板設計への影響)

世界的な半導体の供給不足等で設計開発に影響が出ています。AMD ザイリンクス社でも、Spartan®-6 FPGA ファミリの入手が困難になっています。
第5回では、デバイス置換することによる基板設計(回路図)に影響する内容を記載します。

コンフィグレーションについては第2回でFlashROMについて記載していますが、今回はコンフィグレーションモードについて追記していきます。
Spartan®-6 FPGA ファミリとコンフィグレーションピンのBANK構成が違うため、回路図の対応が必要になります。

目次

コンフィグレーションモードについて

モードピン

Spartan®-6 FPGA ファミリでは、モードピンが2本(M[1:0])でしたが、Spartan®-7 FPGA ファミリ、Artix®-7 FPGA ファミリ、Artix® UltraScale+™ FPGA ファミリでは、モードピンが3本(M[2:0])になります。
設定内容は、以下になります。

コンフィグレーション専用ピン

各コンフィギュレーションモードは、複数のI/Oバンクにまたがります。バンク0は専用ピンで構成され、すべてのコンフィギュレーションモードで使用します。
バンク14/15は、I/O兼用Bankでコンフィギュレーションモードにより使用します。
以下にピン一覧を記載します。

一覧表(1/2)

 

一覧表(2/2)

となります。

他には、DONE信号のプルアップ抵抗値に違いがあることに注意してください。
 Spartan®-6 FPGA ファミリ →330Ω
 Spartan®-7 FPGA ファミリ →330Ω
 Artix®-7 FPGA ファミリ →330Ω
 Artix® UltraScale+™ FPGA ファミリ →4.7KΩ

デカップリングコンデンサについて

PCBガイドラインに記載しているデカップリングコンデンサの容量/個数は、デバイスによって違いがあるため、基板の実装部品数に影響があります。
以下にAMD ザイリンクス社が推奨している内容を抜粋しています。

Spartan®-7 FPGA ファミリ

Artix®-7 FPGA ファミリ

Artix® UltraScale+™ FPGA ファミリ

 

 

詳細は、デザインガイドを参照してください。今回は、以上となります。
他にも注意すべき点はあるかと思いますので、今後も続編を掲載していきます。どうぞよろしくお願いします。

 

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