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FMC板卡标准(2)FMC夹层卡模块

FMC标准以及FMC连接器介绍

FPGA标准接口卡规范_VITA57DOT1

一、FMC标准

FMC该标准描述了一个具有一定范围应用、环境和市场目标的通用模块。

该标准包括 FPGA 公司联盟开发，包括制造商和最终用户，旨在在基础板（卡）上发展 FPGA 提供标准夹层板(子卡)尺寸、连接器和模块接口。这样 I/O 接口与 FPGA 分离，不仅简化了 I/O 接口模块设计，同时还最大化了载卡的重复利用率。

二、FMC标准的优点

FMC 标准与使用 PCI、PCI-X、PCI-E 或 Serial RapidIO 等复杂接口连接到载卡的 PMC 和 XMC 标准不同，FMC 标准只需要核心 I/O收发器电路直接连接到卡上 FPGA 即可。

在FMC在子模块的设计中，采用最小的系统支持和灵活的引脚分配，不仅提高了效率，而且带来了许多显著的优势，主要包括以下几个方面：

(1)设计重复利用:无论是定制内板设计还是商业成品 (COTS) 子卡或载卡，FMC 标准有助于现有的 FPGA / 载卡设计重新用到新的 I/O 上，这只需要更换 FMC 模块并对 FPGA 稍作调整设计。

(2)数据吞吐量:支持高达 10 Gb/s 信号传输速率、子卡与载卡之间的潜在总带宽 40 Gb/s。

（3）多I/O：提供充足I/O数量，排列紧密，空间占用少

(4)兼容性:标准化电源，标准化信号定义，增加相互兼容性

(5)稳定性:采用宽面积接触BGA包装，提高抗震性能

三、FMC标准尺寸及相应的连接器

（1）FMC单宽度(69 毫米 x 76.5 毫米) 和双宽度(139 毫米 x 76.5 毫米)两种尺寸。单宽度模块支持到载卡的单个连接器。双宽度模块主要面向需要更高带宽、更大前面板空间或更大PCB 支持多达两个连接器的区域应用。FMC 根据空间，标准提供两种尺寸，可以更灵活I/O 要求或两者都要求精心优化板材。

（2）FMC 美国是连接器 Samtec公司设计的高密度高速连接器用作标准载卡 FPGA 接口:一是有 160个引脚的低引脚数 (LPC) 另一种是连接器 400个引脚的高引脚数 (HPC) 连接器。这两个连接器都支持高达 2Gb/s 单端和差分信号传输速率 FPGA 串行连接器的信号传输速率高达 10Gb/s。

（3）HPC 和 LPC 连接器使用相同的机械连接器，唯一的区别是实际移植的信号，所以使用 LPC 也可以插入连接器的卡 HPC 而且只要设计得当，HPC 卡在插入 LPC 许多衍生功能也可以在处时提供。此外，除了 用户定义的68个单端信号或 用户定义的34个差异对外，LPC 还提供了连接器 一个串行收发器，时钟，JTAG 接口和 作为基础智能平台管理接口 (IPMI) 可选命令支持 I2C 接口。而 HPC 提供了连接器 用户定义的160个单端信号(或 80个用户定义差分对)，10个串行收发器对和更多时钟。

现在，在美国Xilinx公司的FPGA在开发板上设计FMC和Xilinx与第三方公司联合提出ANSI/VITA 57.1-2008 FMC连接标准使第三方板卡完全兼容Xilinx公司开发板，实现互联互通的配套使用。