Xilinx
FMC
接口
-Samtec
LPCHPC
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
标准由包括
FPGA
公司联盟开发，包括制造商和最终用户，
以基板为目的
(
载卡
)
上的
FPGA
提
供标准的夹层板(子卡)尺寸、连接器和模块接口。通过这种方式将
I/O
接口与
FPGA
分
离，不仅简化了
I/O
接口模块设计也最大限度地提高了卡的重复利用率。
二、
FMC
标准的优点
FMC
标准与使用
PCI
、
PCI-X
、
PCI-E
或
SerialRapidIO
与卡相连的复杂接口等
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，可以固定电信号位置
尽量减少设计的精力和资源，
不仅提高了效率，
它还带来了许多显著的优势，
主要有
以下几个方面：
(
1
)设计重复利用性：不管是采用定制的内部板设计还是商用成品
(COTS)
子卡或载
卡，
FMC
标准有助于现有的
FPGA/
重新使用新的载卡设计
I/O
上，
而这只需要更换
FMC
模块并对
FPGA
稍作调整设计。
(
2
)数据吞吐量：支持高达
10Gb/s
信号传输速率、子卡与载卡之间的潜在总带宽
40Gb/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
单宽度的标准定义
(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的带宽
更大
前板空间可能更大
PCB
支持多达两个连接器的区域应用。
FMC
标准可以提供两种尺寸
根据空间更灵活，
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卡
的
FPGA
接口:一是有
160
引脚的低引脚数
(LPC)
另一种是连接器
400
高引脚高引脚数
(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，且到
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地方
所以采用了一些信号
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
除此之外，还可以提供多种衍生功能。
68
用户定义的单端信号或
34
个用户定
义的差异对外，
LPC
还提供了连接器
1
串行收发器，
时钟、
JTAG
接口和
1
作为基础智
平台可以管理接口
(IPMI)
可选命令支持
I2C
接口。
而
HPC
连接器则提供了
160
个用户定
义的单端信号
(
或者
80
用户定义的差异是正确的
)
、
10
串行收发器和更多时钟。
现在，在美国
Xilinx
公司的
FPGA
在开发板上设计
FMC
和
Xilinx
公司和
第三方公司联合提出
ANSI/VITA57.1-2008FMC
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。