Nexys 3 FPGA开发板:Spartan-6技术详解

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“Nexys 3 FPGA开发板用户手册提供了关于这款基于Xilinx Spartan-6 LX16 FPGA的数字电路开发平台的详细信息。该手册适用于Nexys3 rev.B,涵盖了一系列增强的外围设备,如最新的相变非易失性存储器、以太网PHY、Cellular RAM、USB-UART端口、USB主机端口以及高速扩展连接器。” Nexys 3 FPGA开发板是基于Xilinx的Spartan-6 FPGA系列,特别是LX16型号,它专为高性能逻辑设计优化。与前一代产品Nexys2使用的Spartan-3 500EFPGA相比,Spartan-6在容量、性能和资源方面提升了超过50%。这使得Nexys3成为更强大、更灵活的开发工具,适合各种数字系统的设计,包括基于Xilinx MicroBlaze的嵌入式处理器设计。 开发板的特性包括: 1. **Spartan-6 LX16 FPGA**:这款FPGA提供了丰富的逻辑单元和I/O资源,支持复杂的硬件加速和并行处理应用。 2. **32MBytes的相变非易失性内存(PCM)**:这种最新技术的内存提供了高速读写能力和长期的数据保存能力,适合于需要快速访问且不依赖外部电源来保持数据的应用。 3. **10/100 Ethernet PHY**:集成的以太网物理层接口允许开发板连接到局域网,支持网络功能的实现和测试。 4. **16MBytes的Cellular RAM**:这是一种高速存储器,适用于临时数据缓冲和高速计算中的临时存储需求。 5. **USB-UART端口**:方便地将FPGA与PC或其他设备通过USB进行串行通信,用于调试和数据传输。 6. **USB主机端口**:可以直接连接鼠标和键盘,增强了开发板作为嵌入式系统的实用性。 7. **高速扩展连接器**:这个接口提供了与其他硬件扩展模块连接的可能性,增加了开发板的功能扩展性。 8. **兼容性**:Nexys3设计兼容多种标准,确保了它在众多开发项目中的通用性。 这款开发板的全面特性和强大的硬件配置,使得它成为了教育、研究和专业开发的理想选择,无论是初学者学习FPGA基本概念,还是专业人士开发复杂系统,都能从中受益。通过这款用户手册,用户可以了解到如何配置和利用这些资源,实现自己的数字系统设计。
2011-08-26 上传
Spartan-3 系列架构由以下五个基本的可编程功能单元组成: • 可配置逻辑模块 (CLB) 包含灵活的查找表 (LUT),这些查找表用来实现用作触发器或 锁存器的逻辑单元和存储单元。CLB 可以执行多种逻辑功能,并且可以存储数据。 • 输入 / 输出模块 (IOB) 控制器件的 I/O 引脚与内部逻辑之间的数据流。IOB 支持双向数 据流和三态操作。支持多种信号标准,包括若干高性能差分标准。包括双倍数据速率 (DDR) 寄存器。 • Block RAM 提供 18Kb 双端口模块形式的数据存储。 • 乘法器模块接受两个 18 位二进制数字作为输入,并且计算乘积。Spartan-3A DSP 系 列包括专用的 DSP 乘累加模块。 • 数字时钟管理器 (DCM) 模块为时钟信号的分配、延迟、倍频、分频和相移提供自校准 的全数字解决方案。 以 Spartan-3A 阵列为例,这些单元的组织方式如图 1-1 所示。在 Spartan-3 和 Spartan-3A/3AN/3A DSP 系列中,IOB 呈双环形交错排列在规则的 CLB 阵列周围。 Spartan-3E 平台的 IOB 呈单环形顺次排列。每列 Block RAM 由若干个 18Kb 的 RAM 模块 组成。每个 Block RAM 与一个专用乘法器关联。DCM 的定位方式是器件上端和下端各两 个,较大器件的侧边上也有 DCM。 Spartan-3 系列具有完整的内部连线网络,这些连线将所有的内部功能互连在一起,使信 号可以传送到器件的任何地方。每个功能单元都有相关的开关矩阵网络,可以实现多重的 内部互连。