Stratix IV GX开发板详述：硬件特性与接口指南
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更新于2024-07-16
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Stratix IV GX 开发套件参考手册详细介绍了基于 Altera 的 Stratix IV GX FPGA 的硬件特性，这是一款专为低功耗、高性能和逻辑密集型设计开发与原型制作而设计的平台。该板卡的关键组件包括：
1. **EP4SGX230KF40 FPGA**：这款 FPGA 配备在 1517 针细线球栅阵列 (BGA) 封装中，拥有 228,000 个逻辑元素 (LEs) 和 91,200 个可编程逻辑模块 (ALMs)，提供强大的逻辑处理能力。
2. **内存资源**：FPGA 内部集成有 17,133 Kbit 的片上内存，以及 126.5 Gbps 的高速串行收发器（仅支持 PMA）。板卡还支持两种类型的 DDR3 SDRAM，分别为 512 MB（64位数据总线）和 128 MB（16位数据总线），以及两块 4 MB 的 QDRII+ SRAM 和一块 2 MB 的 SSRAM。
3. **接口和外设**：包含两个高速Mezzanine Card (HSMC) 接口，可通过各种第三方卡扩展功能。此外，板载了两个 PCI Express 硬件IP模块，用于高速通信，八个锁相环路 (PLLs) 提供时钟管理，以及大量乘法器资源。板卡还配备了一个 MAX II CPLD EPM2210 系统控制器，支持多种配置选项，如USB-BlasterTM 用于 Quartus II 编程器，以及各种时钟输入/输出接口。
4. **电源管理**：支持从 16V 至 20V 的直流输入，具有 PCI Express 边缘连接器电源，并内置电源测量电路。设计考虑了低功耗，核心电源电压仅为 0.9V。
5. **物理规格**：板卡尺寸为 PCI Express 半长全高形式（6.6英寸 x 4.376英寸），适用于机箱或桌面操作。
6. **附加功能**：板卡上配备了用户LED指示灯、液晶显示屏、按钮开关以及多个网络和接口指示灯，方便用户进行系统状态监控。
7. **版权与法律声明**：本手册由 Altera Corporation 在 2009 年 11 月发布，所有内容受版权保护。产品和服务名称和商标信息属于 Altera 的知识产权，且可能受到专利保护。用户在使用产品和服务时必须遵守 Altera 的标准保修条款，且需遵循书面协议中的任何特定条款。
Stratix IV GX FPGA 开发套件提供了一个全面的平台，适合高级和高性能的 FPGA 设计，包括丰富的内存选项、高速接口、灵活的扩展能力以及完善的电源管理和控制功能。通过这款板卡，设计师可以高效地实现他们的项目并进行深入的硬件验证。
2–6 Chapter 2: Board Components
MAX II CPLD EPM2210 System Controller
Stratix IV GX FPGA Development Board Reference Manual © November 2009 Altera Corporation
Migration Support
Although the target FPGA for this development board is the EP4SGX230KF40 device,
the first device released in this 40nm FPGA family, the board supports migration to
the largest Stratix IV GX device, the EP4SGX530KF40.
Table 2–5 describes the features of the Stratix IV GX EP4SGX530KF40 device.
The specific I/O resources available in the Stratix IV GX EP4SGX230KF40 device are
the same for the Stratix IV GX EP4SGX530KF40 device.
MAX II CPLD EPM2210 System Controller
The board utilizes the EPM2210 System Controller, an Altera MAX
II CPLD, for the
following purposes:
■ FPGA configuration from flash memory
■ Power consumption monitoring
Table 2–4. Stratix IV GX Device Pin Count and Usage
Function I/O Standard I/O Count Special Pins
DDR3 ×16 Top Port 1.5-V SSTL 49 2 Diff ×8 DQS
DDR3 ×64 Bottom Port 1.5-V SSTL 117 8 Diff ×8 DQS
QDRII+ Top Port 0 1.5-V HSTL 66 1 Diff ×18 DQS
QDRII+ Top Port 1 1.5-V HSTL 66 1 Diff ×18 DQS
Flash, SRAM, MAX FSM Bus 2.5-V CMOS 78 —
PCI Express ×8 2.5-V CMOS + XCVR 38 1 REFCLK, 8 XCVR
HSMC Port A 2.5-V CMOS + LVDS + XCVR 116 8 XCVR, 17 LVDS, 5 Clock Inputs
HSMC Port B 2.5-V CMOS + LVDS + XCVR 116 6 XCVR, 17 LVDS, 5 Clock Inputs
Gigabit Ethernet 2.5-V CMOS + LVDS 8 1 LVDS
HDMI Video 2.5-V CMOS 39 —
SDI Video XCVR 7 1 XCVR
Buttons 2.5-V CMOS 4 1 DEV_CLRn
Switches 2.5-V CMOS 8 —
LCD 2.5-V CMOS 11 —
LEDs 2.5-V CMOS 24 —
Clocks or Oscillators 2.5-V CMOS + LVDS 11 4 REFCLK
Power or Temperature Sense 2.5-V CMOS10 10 1 tempdiode_p, 1 tempdiode_n
Device I/O Total:
768
Table 2–5. Stratix IV GX Device EP4SGX530KF40 Features
ALMs
Equivalent
LEs
M9K
RAM
Blocks
M144K
Blocks
MLAB
Blocks
Total
RAM
Kbits
18-bit × 18-bit
Multipliers PLLs
Transceivers
(8.5 Gbps,
3.2 Gbps)
Package
Type
212,480 531,200 1,280 64 10,624 27,376 1024 8 24, 12 1517-pin
Fineline BGA
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