CN208873142U - 一种fpga开发板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实提供一种FPGA开发板，包括：FPGA开发板包括FPGA模块、插座模块、晶振模块、接口模块、第一下载模块、第二下载模块、调试模块以及第一电源模块，第一电源模块为FPGA模块提供工作电压；晶振模块为FPGA模块提供工作时钟；插座模块向FPGA模块传输数据；第一下载模块下载比特流文件并发送给FPGA模块；第二下载模块下载二进制文件并发送给FPGA模块；调试模块对比特流文件和二进制文件进行调制，本技术方案通过将多个模块集成在FPGA开发板上，可实现对FPGA模块的多方面测试与评估，从而更好地检测FPGA模块的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种FPGA开发板。
背景技术
随着集成电路设计与制造技术的不断发展，已经从晶体管的集成发展到逻辑门的集成，现在又发展到IP的集成，即SoC(System-on-Chip)设计技术。SoC包括集成电路的设计、系统集成、芯片设计、生产、封装、评估等环节，是多个具有特定功能的集成电路组合在一个芯片上形成的系统或产品，其中包含完整的硬件系统及其承载的嵌入式软件。
而现有技术中的评估装置较单一，当FPGA实现可编程逻辑器件和嵌入式处理器的无缝连接，兼容多种外围器件标准的评估需求得不到满足，即设计一款满足功能多样性的FPGA评估装置是丞待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种FPGA开发板，以解决目前FPGA开发板的功能结构较单一的问题。
本实用新型提供一种FPGA开发板，包括：所述FPGA开发板包括FPGA模块、插座模块、晶振模块、接口模块、第一下载模块、第二下载模块、调试模块以及第一电源模块，所述FPGA模块分别与所述插座模块、所述晶振模块、所述接口模块以及所述第一电源模块连接，所述接口模块连接所述第一下载模块、所述第二下载模块以及所述调试模块；
所述第一电源模块为所述FPGA模块提供工作电压；
所述晶振模块为所述FPGA模块提供工作时钟；
所述插座模块向所述FPGA模块传输数据；
所述第一下载模块下载比特流文件并发送给所述FPGA模块；
所述第二下载模块下载二进制文件并发送给所述FPGA模块；
所述调试模块对所述比特流文件和所述二进制文件进行调制。
进一步的，所述插座模块包括GPIO插座、LVDS插座以及第一MINI USB插座，所述FPGA模块分别与所述GPIO插座、所述LVDS插座以及所述第一MINI USB插座连接。
进一步的，所述晶振模块提供50MHZ时钟频率输入。
进一步的，所述FPGA开发板还包括第二电源模块、USB-TYPE-C插座以及USB-TYPE-C模块；
所述USB-TYPE-C模块连接所述FPGA模块和所述第二电源模块，所述USB-TYPE-C模块连接所述USB-TYPE-C插座。
进一步的，所述FPGA开发板还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述FPGA模块连接。
进一步的，所述FPGA开发板还包括温度传感器，所述温度传感器与所述FPGA模块连接。
进一步的，所述第一下载模块包括协议转换芯片和第二MINI USB插座，所述第二MINI USB插座连接所述协议转换芯片，所述协议转换芯片通过所述接口模块与所述FPGA模块连接，所述协议转换芯片的型号为FT2232HL。
进一步的，所述第二下载模块包括ARM仿真器和插座，所述插座连接所述ARM仿真器，所述ARM仿真器通过所述接口模块与所述FPGA模块连接，所述ARM仿真器的型号为cortex3。
进一步的，所述调试模块包括调试芯片和第三MINI USB插座，所述第三MINI USB插座连接所述调试芯片，所述调试芯片通过所述接口模块与所述FPGA模块连接。
进一步的，所述调试芯片为FPGA芯片，所述调试芯片的型号为GW1NS-UX2CQN32U。
本实用新型提供一种FPGA开发板，包括：FPGA开发板包括FPGA模块、插座模块、晶振模块、接口模块、第一下载模块、第二下载模块、调试模块以及第一电源模块，第一电源模块为FPGA模块提供工作电压；晶振模块为FPGA模块提供工作时钟；插座模块向FPGA模块传输数据；第一下载模块下载比特流文件并发送给FPGA模块；第二下载模块下载二进制文件并发送给FPGA模块；调试模块对比特流文件和二进制文件进行调制，本技术方案通过将多个模块集成在FPGA开发板上，可实现对FPGA模块的多方面测试与评估，从而更好地检测FPGA模块的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种实施例提供的一种FPGA开发板的结构示意图；
图2是本实用新型另一种实施例提供的一种FPGA开发板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种FPGA开发板，如图1所示，包括：所述FPGA开发板包括FPGA模块101、插座模块102、晶振模块103、接口模块105、第一下载模块106、第二下载模块107、调试模块108以及第一电源模块104，所述FPGA模块101分别与所述插座模块102、所述晶振模块103、所述接口模块105以及所述第一电源模块104连接，所述接口模块105连接所述第一下载模块106、所述第二下载模块107以及所述调试模块108；
所述第一电源模块104为所述FPGA模块101提供工作电压；
所述晶振模块103为所述FPGA模块101提供工作时钟；
所述插座模块102向所述FPGA模块101传输数据；
所述第一下载模块106下载比特流文件并发送给所述FPGA模块101；
所述第二下载模块107下载二进制文件并发送给所述FPGA模块101；
所述调试模块108对所述比特流文件和所述二进制文件进行调制。
其中，所述FPGA模块101为广东高云半导体科技股份有限公司(GowinSemiconductor Corporation)出产的GW1NS系列SOC FPGA产品，型号为GW1NS-UX2CLQ144，封装形式LQFP144，内嵌有ARM Cortex-M3硬核处理器、USB2.0PHY、用户闪存以及ADC转换器具有高性能、低功耗、使用灵活、瞬时启动、低成本、非易失、高安全性等特点，Cortex-M3是一个32位的核，在传统的单片机领域中，有一些不同于通用32位CPU应用的要求。在工控领域，用户要求具有更快的中断速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中断技术，完全基于硬件进行中断处理，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少70％中断。
其中，所述插座模块102包括GPIO插座、LVDS插座以及第一MINI USB插座，所述FPGA模块101分别与所述GPIO插座、所述LVDS插座以及所述第一MINI USB插座连接。
具体的，所述FPGA模块101均设有与插座模块102中的多个插座功能相对应的接口；所述GPIO插座与所述FPGA模块101中预留的I/O资源连接，进行其他功能的扩展，比如显示、存储、SPI(Serial Peripheral Interface，串行外接口)、I2C总线、UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter,异步收发传输器)等。例如，所述GPIO插座可采用型号为MOLEX 901310133的连接器。
具体的，所述LVDS插座通过所述FPGA模块101预设的LVDS接口连接，可支持高速数据的输入输出。例如，所述LVDS插座可采用型号为MOLEX0877582016的连接器。
具体的，第一MINI USB插座与所述FPGA模块101中预设的接口连接。
其中，所述晶振模块103提供50MHZ时钟频率输入，具体的，例如，可采用型号ASFL1-50.000MHZ-EC-T的晶振。
其中，所述第一电源可提供的电压为1.2V、2.5V、3.3V或5V，例如，所述第一电源可采用型号为TPS7A7001DC/DC的电源芯片，分别产生电压1.2V、2.5V及3.3V，或者采用型号为NCV890130的电源芯片产生5V电压。
其中，所述第一下载模块106用于完成bitstream(比特流)文件到FPGA模块101中闪存的烧录，所述第一下载模块106包括协议转换芯片和第二MINI USB插座，所述第二MINIUSB插座连接所述协议转换芯片，所述协议转换芯片通过所述接口模块105与所述FPGA模块101连接，具体的，所述第二MINI USB插座型号可为548190572，所述USB转JTAG芯片型号可为FT2232HL，通过FT2232HL芯片的USB接口到JTAG(英文全称：Joint Test Action Group，中文全称：联合测试工作组)接口的协议转换功能，该模块完成将用户对FPGA模块101的设计程序从终端下载到开发板的功能，可实现比特流文件到FPGA模块的下载。
其中，所述第二下载模块107包括ARM仿真器和插座，所述插座连接所述ARM仿真器，所述ARM仿真器通过所述接口模块105与所述FPGA模块101连接。所述ARM闪存下载电路通过ARM仿真器连接到MINI USB插座将可执行二进制文件烧录到对应的闪存。所述MINIUSB插座型号可为901310130。
其中，所述调试模块108包括调试芯片和第三MINI USB插座，所述第三MINI USB插座连接所述调试芯片，所述调试芯片通过所述接口模块105与所述FPGA模块101连接，具体的，所述调试芯片为FPGA芯片，所述调试芯片的型号为GW1NS-UX2CQN32U，所述MINI USB插座型号可为548190572，通过调试芯片GW1NS-UX2CQN32U进行编程，实现对下载的比特流文件和二进制文件的调试功能。
其中，接口模块105为FPGA JTAG(Joint Test Action Group，联合测试工作组)接口，所述下载电路模块通过跳线(Junper)及所述FPGA JTAG接口与所述FPGA模块101连接。
进一步的，如图2所示，所述FPGA开发板还包括第二电源模块109、USB-TYPE-C插座111以及USB-TYPE-C模块110；
所述USB-TYPE-C模块110连接所述FPGA模块101和所述第二电源模块109，所述USB-TYPE-C模块110连接所述USB-TYPE-C插座111。
具体的，所述USB-TYPE-C插座111通过USB-TYPE-C PD(时序控制器的掉电方式位)电路与所述FPGA模块101连接。USB-TYPE-C PD电路包括TYPE-C模式检测、管理通道交互控制、过流检测控制、过压检测控制、输出电压控制等功能。通过对ARM和FPGA编程实现USB-TYPE-C PD功能，PD位即单片机中电源控制寄存器PCON的掉电方式位，当此位写1即启动掉电方式，此时时钟冻结，为芯片测试提供更具体的应用场景，可更好地检测芯片性能，例如，可以通过AP21410实现TYPE-C CC端的电源供电控制功能；通过SN74AVC4T245PWR实现CC端电阻选择功能；通过LM339DTBR2G实现CC端过压检测功能；通过ZXCT1110W5-7和LM339DTBR2G实现VBUS端过流过压检测功能。
具体地，所述第二电源模块109可提供的电压为5V、9V、14V或20V。例如，所述第二电源采用型号为NCP1034DR2G的电源芯片，分别产生5V、9V、14V及20V电源。
本实用新型提供一种FPGA开发板，包括：FPGA开发板包括FPGA模块、插座模块、晶振模块、接口模块、第一下载模块、第二下载模块、调试模块以及第一电源模块，第一电源模块为FPGA模块提供工作电压；晶振模块为FPGA模块提供工作时钟；插座模块向FPGA模块传输数据；第一下载模块下载比特流文件并发送给FPGA模块；第二下载模块下载二进制文件并发送给FPGA模块；调试模块对比特流文件和二进制文件进行调制，本技术方案通过将多个模块集成在FPGA开发板上，可实现对FPGA模块的多方面测试与评估，从而更好地检测FPGA模块的性能。
进一步的，所述FPGA开发板还包括人机交互模块112，所述人机交互模块112与所述FPGA模块101连接。
具体的，所述人机交互模块112包括按键和显示屏，用户可通过按键及显示屏与该评估装置实现人机交互操作，从而更好的测试芯片。例如，所述按键可采用型号为TL1105F160Q的按键，所述显示屏可采用型号为LCD1602的液晶显示屏。
进一步的，所述FPGA开发板还包括温度传感器113，所述温度传感器113与所述FPGA模块101连接。
具体的，所述温度传感器113通过FPGA模块的预设接口连接到内部ARM总线，实现ARM对外部温度的实时监测，为测试ARM功能提供很好地测试环境。例如，所述温度传感器113可采用型号为LM95701的温度传感器。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种FPGA开发板，其特征在于，包括：所述FPGA开发板包括FPGA模块、插座模块、晶振模块、接口模块、第一下载模块、第二下载模块、调试模块以及第一电源模块，所述FPGA模块分别与所述插座模块、所述晶振模块、所述接口模块以及所述电源模块连接，所述接口模块连接所述第一下载模块、所述第二下载模块以及所述调试模块；
所述第一电源模块为所述FPGA模块提供工作电压；
所述晶振模块为所述FPGA模块提供工作时钟；
所述插座模块向所述FPGA模块传输数据；
所述第一下载模块下载比特流文件并发送给所述FPGA模块；
所述第二下载模块下载二进制文件并发送给所述FPGA模块；
所述调试模块对所述比特流文件和所述二进制文件进行调制。
2.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述插座模块包括GPIO插座、LVDS插座以及第一MINI USB插座，所述FPGA模块分别与所述GPIO插座、所述LVDS插座以及所述第一MINI USB插座连接。
3.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述晶振模块提供50MHZ时钟频率输入。
4.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述FPGA开发板还包括第二电源模块、USB-TYPE-C插座以及USB-TYPE-C模块；
所述USB-TYPE-C模块连接所述FPGA模块和所述第二电源模块，所述USB-TYPE-C模块连接所述USB-TYPE-C插座。
5.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述FPGA开发板还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述FPGA模块连接。
6.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述FPGA开发板还包括温度传感器，所述温度传感器与所述FPGA模块连接。
7.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述第一下载模块包括协议转换芯片和第二MINI USB插座，所述第二MINI USB插座连接所述协议转换芯片，所述协议转换芯片通过所述接口模块与所述FPGA模块连接，所述协议转换芯片的型号为FT2232HL。
8.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述第二下载模块包括ARM仿真器和插座，所述插座连接所述ARM仿真器，所述ARM仿真器通过所述接口模块与所述FPGA模块连接。
9.如权利要求1所述的FPGA开发板，其特征在于，所述调试模块包括调试芯片和第三MINI USB插座，所述第三MINI USB插座连接所述调试芯片，所述调试芯片通过所述接口模块与所述FPGA模块连接。
10.如权利要求9所述的FPGA开发板，其特征在于，所述调试芯片为FPGA芯片，所述调试芯片的型号为GW1NS-UX2CQN32U。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111552656A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-18 | 深圳市广和通无线股份有限公司 | 开发板Type-C接口连接电路 |
| CN112527361A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-03-19 | 鹏城实验室 | Fpga测试程序更新方法、装置、电子设备及存储介质 |
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| CN112527361B (zh) * | 2021-02-08 | 2021-05-11 | 鹏城实验室 | Fpga测试程序更新方法、装置、电子设备及存储介质 |
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