AX309用户手册.REV1.3

 FPGA黑金开发平台 用户手册 AX309   AX309  Datasheet 2/ 31黑金动力社区 文档版本控制 文档版本 修改内容记录 REV1.0创建文档REV1.1第30页，J2扩展口表格，29改为R1，30改为R2REV1.2第6页，第11页，64Mbit改为16MbitREV1.3第21页,LED电平部分描述修正AX309  Datasheet 3 / 31版权申明： 本手册版权归属芯驿电子公司(上海)有限公司所有,并保留一切权力。非经本公司(书面形式)，同意，任何单位及个人不得擅自摘录或修改本手册部分或全部内容，违者我们将追究其法律责任。感谢您购买黑金开发板，在使用产品之前，请仔细地阅读该手册并且确保知道如何正确使用该产品，不合理的操作可能会损坏开发板，使用过程中随时参考该手册以确保正确使用。此手册不断更新中，建议您使用时下载最新版本。软件版本： 本手册使用Xilinx官方提供的ISE14.7版本，请从Xilinx网站下载正确的版本和使用我们提供的软件版本安装。黑金官网：  黑金动力社区: 黑金官方淘宝店：  联系方式：021-67676997黑金微信公众号： ALINX-HEIJINAX309  Datasheet 4/ 31黑金动力社区 目 录  一、 简介........................................................................................................................................5 二、 电源........................................................................................................................................7 三、 FPGA.....................................................................................................................................8 四、 50M有源晶振..................................................................................................................10 五、 QSPIFlash........................................................................................................................11 六、 SDRAM..............................................................................................................................12 七、 EEPROM24LC04............................................................................................................15 八、 实时时钟DS1302...........................................................................................................16 九、 USB转串口.......................................................................................................................17 十、 VGA接口...........................................................................................................................18 十一、 SD卡槽..........................................................................................................................20 十二、 LED..................................................................................................................................21 十三、 按键.................................................................................................................................22 十四、 摄像头接口....................................................................................................................24 十五、 数码管.............................................................................................................................25 十六、 蜂鸣器.............................................................................................................................27 十七、 扩展口.............................................................................................................................28 AX309  Datasheet 5 / 31FPGA黑金开发平台又迎来了一位小兄弟AX309，这款开发板是隶属入门级产品，主要针对FPGA初学者。AX309使用的是XILINX公司的SPARTAN6系列芯片，型号为XC6SLX9-2FTG256C，是256脚的FBGA封装。整个开发板的配置实用，有两路黑金标准的AX扩展口，一共有34*2=68个IO，另外也引出了5V电源，3.3V电源，还有多路GND，对于喜欢DIY的玩家来说，是个非常不错的选择。另外，黑金众多的配套模块也可以直接连接到这款FPGA开发板的扩展口上，比如ADDA模块，4.3寸液晶屏，音频模块，摄像头等等，为玩家学习提供了更多的选择。下面我们就对AX309做一个详细的介绍。一、简介 在这里，对这款FPGA开发平台进行简单的功能介绍。此款开发板使用的是Xilinx公司的Spartan6系列FPGA，型号为XC6SLX9，256个引脚的FBGA封装。此款FPGA的资源如下图所示：AX309  Datasheet 6/ 31黑金动力社区 其中，主要的参数，参数 数值 逻辑单元LogicCells9152乘法器DSP4816可配置逻辑块CLBs90KbBlockRAM576Kb时钟单元CMTs2可用IO数量200内核电压1.15V-1.25V(推荐1.2V);工作温度0-85℃图为整个系统的结构示意图1.1所示：FPGAXC6SLX9256MbitSDRAM50M晶振EEPROM24LC04实时时钟蜂鸣器CP2102按键1按键2按键3按键4MicroSD卡座配置键复位键VGA接口JTAG口摄像头接口40针扩展口（34个IO口，1路5V，2路3.3V，3路GND电源开关USB供电接口及串口电池座6位数码管4个用户LED灯2路电源转换芯片16MbitFLASH40针扩展口（34个IO口，1路5V，2路3.3V，3路GND图1.1开发板系统结构图通过这个示意图，我们可以看到，我们这个开发平台所能实现的功能。USB接口供电，同时实现USB转串口功能；一片大容量的256MbitSDRAM,可作为数据的缓存;一片16Mbit的SPIFLASH,可用作FPGA配置文件和用户数据的存储;一个摄像头接口，可以接500万的OV5640摄像头；一路VGA接口，VGA接口为16bit，可以显示65536种颜色，可以显示彩色图片等信息。AX309  Datasheet 7 / 31一片的RTC实时时钟，配有电池座，电池的型号为CR1220。一片IIC接口的EEPROM24LC04;4个红色LED，可实现流水灯功能;4个独立用户按键；板载50M的有源晶振，给开发板提供稳定的时钟源；2路40针的黑金标准AX扩展口（2.54mm间距），其中34个IO口，1路5V电源，2路3.3V电源，3路GND。可同时接两个扩展模块，例如4.3寸TFT模块和AD/DA模块等扩展模块。预留了JTAG口，可对FPGA进行调试和程序固化。1路MicroSD卡座，支持SPI模式。1个6位数码管，可以6位数字的动态显示。二、电源 AX309开发板通过USB供电，用MINIUSB线将开发板跟电脑的USB连接，按键电源开关，既可以给开发板供电。开发板上的电源设计示意图如下:图2.1原理图中电源接口部分开发板用USB供电,通过两路LDO电源芯片产生+3.3V，+1.2V两路电源，满足FPGA的BANK电压和内核电压。我们在设计PCB的时候，采用4层PCB，预留了独立GND层，使得整个开发板具有完整的地平面，保证了开发板具有非常好的稳定性。在PCB板上我们预留了各个电源的测试点，以便用户确认板上的电压。AX309  Datasheet 8/ 31黑金动力社区 图2.２实物图中的电源测试点三、FPGA 前面已经介绍过了，我们所使用的FPGA型号为XC6SLX9-2FTG256C，属于Xilinx公司Spartan-6的产品。此型号为BGA封装，256个引脚。再次说明一下FPGA引脚的定义。很多人使用FPGA都是非BGA封装的，比如144引脚，208引脚的FPGA芯片，他们的引脚定义是由数字组成，比如1到144，1到208等等，而当我们使用BGA封装的芯片以后，引脚名称变为由字母+数字的形式，比如E3，G3等等，因此我们在看原理图的时候，看到的字母+数字这种形式的，就是代表了FPGA的引脚。说完这个，我们来看与FPGA有关系的各个部分的功能。图3.1为开发板所用的FPGA芯片实物图。图