- 자일링스 FPGA Spartan3 개발모듈 LD5

- 자일링스社의 Spartan3 Family, XC3S200 FPGA 내장

- 91개의 입출력 포트 및 전원 핀을 2열 핀헤더 커넥터로 연결하여 확장

- VccINT, VccAUX1, VccAUX2에 3가지 FPGA 코어 전압 제공

- 1Mbits USB 통신속도를 제공하는 USB Bride IC 내장

- 프로그래밍 가능한 1M Configuration Flash ROM 내장

- 50Mhz 오실레이터, 리셋 스위치, IDLE LED 내장

- 몰렉스 2P 전원 커넥터에 4.5~5V 외부 전원 입력 가능

- PTC 퓨즈가 내장된 USB 전원 사용 시 외부전원을 차단해 안정적인 구동 가능 (최대 500mA USB 전원 사용 가능)

- 자일링스 플랫폼 케이블 USB를 이용하여 프로그램 다운로드 및 디버깅 가능

- ISE Webpack Design SW에 내장된 Chip Scope Pro를 이용해 JTAG 디버깅 가능

(1) FPGA 코어

- Xilinx Spartan3 Family, XC3S200 FPGA 탑재

ㅁ Xilinx Spartan 3 FPGA는 자동차 인포테인먼트, 산업 자동화 등의 고급 브리징 애플리케이션에 활용 가능한 FPGA

ㅁ 최대 147K 로직 셀 밀도, 4.8Mb 메모리, 통합 메모리 컨트롤러, DSP48A1 슬라이스 및 고성능 통합 IP 지원

- FPGA 동작을 위한 3가지 코어 동작 전압 제공

ㅁ VccINT = 1.2V, VccAUX1 = 2.5V, VccAUX2 = 3.3V

- Fig 1 및 Fig 2는 FPGA 사양 및 핀 다이어그램을 보여줌

Fig 1. Specification

Fig 2. TQG 144 패키지 핀아웃 다이어그램

- 91개의 I/O(입출력) 핀 확장성

ㅁ 프로그래밍 가능한 입출력 포트 및 전원 핀을 2개의 핀헤더 커넥터로 설계

ㅁ 만능기판에 장착 가능하도록 핀배열을 설계하여 엔지니어링 샘플 테스트 보드로 활용 가능

- 입출력 전압 레벨 3.3V, Sink & Source 전류 20~15mA

(2) 통신

- USB to UART Bridge 컨트롤러 회로 설계

ㅁ PC와 개발모듈 간의 송수신이 가능한 UART to USB Bridge IC CP2102 내장

ㅁ USB 2.0 통신 최대 속도 1Mbps 지원

- 안정적인 USB 전원 동작

ㅁ PTC 퓨즈가 내장된 USB 전원 사용 시 외부전원을 차단해 안정적인 구동 가능

ㅁ 최대 500mA까지 USB 전원 사용 가능

(3) 클럭 스피드

- 50Mhz 오실레이터 내장

- 순차 회로 구현 시 필요한 입력 소스인 메인클럭으로 활용 가능

(4) 전원

- DC 5V 입력 가능한 2P 몰렉스 커넥터 내장

- 전원 회로에 역전압 입력 방지를 위한 다이오드 내장

- USB 전원 회로 설계

ㅁ PTC Fuse를 내장하여 500mA 이상의 과전류가 흐를 시 자동으로 전류 차단

Fig 3. USB 전원 회로

- 프로그래밍 가능한 1Mbit Configuration PROM(XCF01S) 내장

ㅁ Serial Flash Memory for Code Storage 1Mbit (1,048,576)

ㅁ More than 20,000 Erase/Program Cycles per Sector

- PROM 쓰기(Write) 모드 진입 시 FPGA 초기 동작 모드 설정 점퍼를 PROM 방향으로 설정 필요

(5) 메모리

- 프로그래밍 가능한 1Mbit Configuration PROM(XCF01S) 내장

ㅁ Serial Flash Memory for Code Storage 1Mbit (1,048,576)

ㅁ More than 20,000 Erase/Program Cycles per Sector

- PROM 쓰기(Write) 모드 진입 시 FPGA 초기 동작 모드 설정 점퍼를 PROM 방향으로 설정 필요

(6) Configuration and Debug

- 6P 핀 헤더를 통해 프로그램 다운로드 및 JTAG 디버그 가능

ㅁ TMS, TDI, TDO, TCK, GND, 3.3V

- Tool & Application

ㅁ 자일링스 플랫폼 케이블 USB Tool 및 자일링스 ISE Webpack Design SW 활용

- JTAG 디버그 모드 진입 시 FPGA 초기 동작 모드 설정 점퍼를 JTAG 방향으로 설정 필요

(1) 각부 명칭

Fig 4에서는 개발모듈의 주요 하드웨어를 블록으로 보여줌

Fig 4. 개발모듈 각부명칭 블록

(2) 제품 Dimension

Fig 5. 개발모듈 치수

- 2P 전원 케이블 5264-02 LG6

ㅁ Fig 6처럼 개발모듈의 5V 전원 입력 시 사용

Fig 6. 2P 전원 케이블 5264-02 LG6이 연결된 모습

- 자일링스 플랫폼 케이블 USB 다운로더 B163

ㅁ Fig 7처럼 FPGA 프로그램 다운로드(Configuration) 및 PROM 쓰기 동작 시 PC와 연결해 사용

Fig 7. 자일링스 플랫폼 케이블 USB 다운로더 B163이 연결된 모습

- 자일링스 FPGA Spartan3 개발모듈 * 1pcs