VC709开发板SFP+光模块原理与FPGA配置解析

"该文主要讨论了SFP+光模块的工作原理以及VC709开发板的FPGA设计，特别是XC7VX690T-FFG1761 FPGA的引脚分配和配置方式。SFP+光模块包括发射和接收两部分，FPGA在其中起到关键作用，与DDR3、FMC_HPC接口等多个功能模块连接。" 文章详细介绍了SFP+光模块的工作机制。在发射部分，SFP+光模块负责将电信号转换为光信号。TX_DISABLE信号用于控制模块是否关闭发射端，高电平时关闭激光器，可通过GPIO进行控制。而TX_FAULT信号则指示模块是否出现严重故障，高电平时表示有故障，通常可以用GPIO LED来显示。接收部分，光信号转化为电信号，RX_LOS信号指示是否接收到光信号，无信号时为高电平。RS0和RS1分别控制接收器和发射器，根据输入信号速率的不同，这些信号会自动调整状态。 接下来，文章转向了VC709开发板的FPGA设计。该开发板使用的是Xilinx的XC7VX690T-FFG1761 FPGA，它有17个I/O BANKS，每个BANK包含50个用户IO引脚，所有I/O BANK电压不超过1.8V。此外，它还配备了9个GTH quad，每个quad包含4个GTH收发器，这些高速收发器对于高速数据传输至关重要。 FPGA的引脚分布在各个bank中，具有不同的功能。Bank0主要用于FPGA配置，Bank37-39和31-33是2个DDR3控制器接口，Bank19、34-36连接FMC_HPC接口，Bank17是SFP+控制命令接口，Bank13包含USB to UART和DIP开关，Bank14-15用于BPI Flash、LEDs和XADC，Bank12、16、18未使用，而quad113-119则涉及PCIe、FMC_HPC和其他高速接口。 FPGA的配置电路包括JTAG配置模式和主并模式（BPI FLASH）。JTAG模式速度快，但配置信息在电源断电后会丢失，适合开发阶段使用。主并模式下，配置文件存储在FLASH中，断电后信息不会丢失，上电后可自动加载配置。INIT_B和PROG_B信号用于控制FPGA的配置过程，而DONE信号则表示配置状态，配置完成后变为高电平。 本文深入解析了SFP+光模块的工作原理和VC709开发板中FPGA的设计细节，涵盖了从光电信号转换到FPGA配置的多个关键点，为理解和开发基于此类硬件的系统提供了基础信息。