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设计FPGA系统的工作流程如图2.1所示。
2.1 FPGA系统设计的工作流程
本课题中选用的是一款由Xilinx公司生产的Virtex-6系列的产品XC6VLX130T。Xilinx是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商，首创了现场可编程逻辑阵列技术，并于1985年首次推出商业化产品。目前，Xilinx满足了全世界对FPGA产品一半以上的需求。Xilinx可编程逻辑解决方案缩短了电子设备制造商开发产品的周期并加快了产品面市的速度，从而降低了制造商的风险。Xilinx产品已经被广泛用于从无线电话基站到DVD播放机的数字多媒体电子应用技术中。
2．2 Virtex-6 FPGA的电气特性
Virtex-6 FPGA有四个速度等级，分别是-3，-2，-1和-1L，其中-3代表了最高的性能。由Virtex-6 FPGA的直流和交流特性使其被分为工业级和商业级。在指定的温度范围内，除非有特别说明,Virtex-6Q FPGA的直流和交流特性就是商业级的。不考虑操作温度范围,除非有特别说明,所有的直流和交流特性参数都是同一个特定的速度级。然而,只有特定的速度等级和设备可以在扩展到工业和军事领域在温度范围内的允许的情况下。
现有器件和封装组合有：
DS150:Virtex-6系列概述
DS155:国防级Virtex-6Q系列简介
2．3 Virtex-6 FPGA直流特性
表2.1 绝对最大额定值
符号 描述 范围 单位
相对于地的内部电源电压 –0.5 to 1.1 V
在-1L条件下对地内部电源电压 –0.5 to 1.0 V
对地辅助电源电压 –0.5 to 3.0 V
对地输出驱动器电源电压 –0.5 to 3.0 V
关键存储电池备用电源 –0.5 to 3.0 V
对熔丝编程外部电源电压 –0.5 to 3.0 V
输入参考电压 –0.5 to 3.0 V
2.5V及以下I/O对地输入电压 –0.5 to + 0.5 V
以三态电压2.5V及以下输出 –0.5 to + 0.5 V
存储温度 –65 to 150 °C
最大焊接温度 +220 °C
最高连接温度 +125 °C
表2.2 推荐工作条件
符号 描述 最小 最大 单位
除-1L外所有设备对地内部电源电压 0.95 1.05 V
对-1L商业级温度范围的设备：对地内部电源电压
Tj = 0°C to +85°C 0.87 0.93 V
对-1L工业级温度范围的设备：对地内部电源电压
Tj = –40°C to +100°C 0.91 0.97 V
对地辅助电源电压 2.375 2.625 V
对地电源电压 1.14 2.625 V
2.5V对地电源电压 GND – 0.20 2.625 V
2.5V及以上对地电源电压 GND – 0.20 VCCO + 0.2 V