[经验]

Xilinx 7系列FPGA芯片管脚定义与封装

小刘

2021-7-8 08:00:00

10497 Xilinx FPGA

引言：我们在进行FPGA原理图和PCB设计时，都会涉及到FPGA芯片管脚定义和封装相关信息，本文就Xilinx 7系列FPGA给出相关参考，给FPGA硬件开发人员提供使用。通过本文，可以了解到：

Xilinx 7系列FPGA管脚是如何定义的

原理图设计时如何下载FPGA管脚文件（Pinout文件）

1.Xilinx7系列FPGA管脚定义

表1-1、Xilinx 7系列FPGA管脚定义

FPGA的器件管脚按照Bank进行划分，每个Bank独立供电，以使FPGA I/O适应不用电压标准，增强I/O设计的灵活性。每个用户Bank包括50个I/O管脚或者24对差分对管脚（48个差分信号），Top和Bottom各一个单端管脚。图1给出了K325T芯片用户Bank IO原理图举例。

图1、K325T芯片用户Bank IO原理图

在图中，我们可以看到红色圈住的两个单端信号，绿色线条圈住的_CC时钟管脚不用作时钟输入时可以作为用户I/O来使用，另外，还可以看到蓝色标记的VREF管脚，当该BANK I/O用作DDR内存接口时，需要提供伪差分所需的阈值电压，此时_VREF_管脚需要接DDR外设要求的参考电压。其他I/O管脚分析，可以参考表1-1管脚定义说明。

2.Xilinx7系列FPGA管脚Pinout文件下载

我们在进行原理图库设计时，如何获得FPGA每个管脚定义呢？在UG475官方文档第二章7 Series FPGAs Package Files的ASCII Pinout Files子节中，按照FPGA器件家族和器件封装分类，给出了7系列所有器件Pinout定义链接地址。官网给出CSV和TXT两种格式Pinout文件，我们可以灵活选择。

图2、FPGA Pinout下载链接

图3、Xilinx官网下载Pinout

我们打开一个.TXT形式的Pinout，如图4所示。可以看到，文件分为8列，包含所有设计原理图所需的关键信息：管脚编号、管脚名称、管脚DDR内存分组、管脚BANK编号、辅助组（VCCAUX）、超级逻辑域（SLR）、I/O管脚类型（配置、HR、HP、收发器管脚等）以及与器件Pin-to-Pin兼容相关的NC管脚信息。

图4、Pinout文件内容举例