解決方案
Spartan-6 FPGA的GTP收發器位于晶片的頂端和底部。只有一個或者兩個GTP_DUALs的器件,其GTP是位于晶片頂端的;含有四個GTP_DUALs的器件的GTP則分別位于晶片頂端和底部。位于晶片頂端的收發器靠近GPIO的bank0,底部的收發器則靠近bank2。按照GTP命名來說,MGT101和MGT123是靠近bank0的,MGT245和MGT267則靠近bank2。
為了盡可能減小相鄰bank中GPIO對GTP性能的影響,請遵循以下建議。這些建議根據器件的封裝分類如下。
FG(G)484:使用3.3V電平標準的一些額外建議
如果bank0中沒有使用任何3.3V電平標準的GPIO(該封裝中沒有GTP臨近bank2),除了遵循Spartan-6 FPGA數據手冊(DS162)中有關SSO的建議外,我們并沒有額外的建議。 Spartan-6 FPGAData Sheet (DS162). 如果bank0中的某些GPIO需要使用3.3V電平標準,并且VCCO設為3.3V,則需要使用下表中提供的權重系數來計算可以使用的I/O數目。將所使用的每種類型的I/O數目乘以相應的權重系數,再把三種類型I/O所得的乘積相加,所得結果不能超過92。否則就會影響臨近的GTP的性能。
FG(G)484封裝中的I/O權重系數: I/O類型 | 權重 |
單端輸出 | 4 |
單端輸入 | 2 |
差分輸入/輸出管腳 | 1 |
LX150T和 LX75T-FG(G)676: 不能使用的管腳及額外建議
為避免影響GTP收發器的性能,該封裝的某些管腳不能作為活動I/O使用(可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用)。 下面描述的矩形區域中的管腳都應避免作為活動I/O使用。GCLK管腳應作為輸入管腳。
§ Bank 0:
§ 行:A到K
§ 列:11到15
§ Bank 2:
§ Bank中所能使用的I/O,和它的電平標準密切相關。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標準來敘述。
§ 列:12到16
LX150T-FG(G)676封裝中的I/O權重系數:
Bank中所能使用的I/O,和它的電平標準密切相關。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標準來敘述。
對于使用2.5V或者更低電壓的電平標準,使用下表中的權重系數來計算可使用的I/O的最大數目(MGT101或者123使用時,需計算bank0中可使用的I/O數目;MGT245或者267使用時,需計算bank2中可使用的I/O數目)。將所使用的每種類型的I/O數目乘以相應的權重系數,再把三種類型I/O所得的乘積相加,所得結果不能超過80。
I/O類型 | 權重 |
單端輸出 | 4 |
單端輸入 | 2 |
差分輸入/輸出管腳 | 1 |
對于使用3.3V電平標準的I/O,需使用以下權重系數計算可使用的I/O數目。乘積和仍不得超過80。對于驅動強度較大的3.3V輸出(>4mA),晶片上位于兩側的bank (bank1,3,4,5)總共可使用的I/O管腳不應超過100個;這些bank對于驅動力較弱的3.3V輸出以及其他電平標準,只需滿足DS162中列出的SSO限制。Spartan-6FPGA Data Sheet (DS162).
Bank0:
I/O類型 | 權重 |
單端輸出,驅動力>4mA | 不允許 |
單端輸出,驅動力=4mA | 16 |
單端輸出,驅動力=4mA | 不允許 |
單端輸出,驅動力=4mA | 8 |
Bank2:
I/O類型 | 權重 |
單端輸出,驅動力>4mA | 4 |
單端輸出,驅動力=4mA | 3.2 |
單端輸出,驅動力=4mA | 2 |
單端輸出,驅動力=4mA | 1.6 |
LX100T-FG(G)676: 不能使用的管腳及額外建議為避免影響GTP收發器的性能,該封裝的某些管腳不能作為活動I/O使用(可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用)。 GCLK pins can still be used, but should be weightedappropriately when calculating the maximum usable number of I/O per the tablebelow.
§ Bank 0:
§ 行:A到K
§ 列:11到15
§ Bank 2:
§ Bank中所能使用的I/O,和它的電平標準密切相關。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標準來敘述。
§ 列:12到16
此外,使用下表中提供的權重系數來計算可以使用的最大I/O數目。將所使用的每種類型的I/O數目乘以相應的權重系數,再把三種類型I/O所得的乘積相加,所得結果不能超過80。否則就會影響臨近的GTP的性能。下表中的權重系數,僅與I/O的類型和驅動強度有關;與I/O的電平無關。
LX100T-FG(G)676的I/O權重系數:
Bank0: 乘積和不得超過 = 80
I/O類型 | 權重 |
單端輸出,驅動力>4mA | 4 |
單端輸出,驅動力=4mA | 2.7 |
單端輸入 ,驅動力>4mA | 2 |
單端輸出,驅動力=4mA | 1.3 |
差分輸出 | 1 |
差分輸入 | 0 |
Bank2: 乘積和不得超過 60
I/O類型 | 權重 |
單端輸出,驅動力>4mA | 4 |
單端輸出,驅動力=4mA | 2.4 |
單端輸入 ,驅動力>4mA | 2 |
單端輸入,驅動力弱 | 1.2 |
差分輸出 | 1 |
差分輸入 | 0 |
為達到最佳性能的一些額外建議 FG(G)676packages:
§ 盡量先使用bank中靠外側的管腳,后使用內測的管腳
§ 盡可能使用驅動強度小,轉換速度慢的電平標準
§ GTP盡量使用本GTP輸入參考時鐘,避免使用從臨近GTP_DUAL引入的參考時鐘
FG(G)900:為避免影響GTP收發器的性能,該封裝的某些管腳不能作為活動I/O使用(可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用)。下面描述的矩形區域中的管腳都應避免作為活動I/O使用。GCLK管腳應作為輸入管腳。
§ Bank 0:
§ 避免使用E16管腳
§ Bank 2:
§ 列16,列17
可使用的I/O數目/類型和三個因素有關:I/O的驅動強度,輸入/輸出,單端/差分。對于該封裝來說,加權和用于決定可使用的I/O最大數目。這些權重系數只與I/O類型和驅動強度有關。與I/O電平無關。
每種類型的總數需要符合下面的值:
FGI/O權重(G)900 Packages:
Bank0: 加權和不得超過80
I/O類型 | 權重 |
單端輸出,驅動力>4mA | 4 |
單端輸出,驅動力=4mA | 3.2 |
單端輸入 ,驅動力>4mA | 2 |
單端輸入,驅動力弱 | 1.6 |
差分輸出 | 1 |
差分輸入 | 0 |
Bank2: 最大 = 60
I/O類型 | 權重 |
單端輸出,驅動力>4mA | 4 |
單端輸出,驅動力=4mA | 2 |
單端輸入 ,驅動力>4mA | 2 |
單端輸入,驅動力弱 | 1 |
差分輸出 | 1 |
差分輸入 | 0 |
注:
§ 封裝FG(G)900對于3.3V電平標準的I/O無特別限制
§ 6mAQuiet的I/O可按照弱輸出的權重系數來計算輸出比重
Special Case for the 150T FG(G)900 when all four memory controllers are inuse:
The following guidelines can be used to when these 3 conditions are met:
1) All 4 memory controllers are in use and the side banks, banks 1, 3, 4 and 5,are using SSTL15_II UNTUNED_50 for all memory pins and CMOS15 4mA Fast for allother IO.
2) "每個GTPA1_DUAL是使用本地參考時鐘(參考時鐘之間沒有對偶共享)。"
3) 0或2的I / O banks的限制為2.5V LVTTL / LVCMOS6 mA Quiet或3.3V的LVTTL / LVCMOS任何轉換率和一個由8或6 mA驅動力量
Bank |
IO的最大數值 |
3.3V IO |
2.5V IO |
Bank 0 |
35 |
45 |
Bank 2 |
25 |
40 |
為達到最佳性能的一些額外建議 FG(G)900:
§ 盡量先使用bank中靠外側的管腳,后使用內測的管腳
§ 盡可能使用驅動強度小,轉換速度慢的電平標準
§ 盡量不使用MGT101和MGT245,GTPA1_X0Y1和GTPA1_X0Y0
§ GTP盡量使用本GTP輸入參考時鐘,避免使用從臨近GTP_DUAL引入的參考時鐘
其他 Spartan-6 的封裝類型 CSG324 和 CSG484:
§ 在bank0和bank2中使用不超過20個I/O管腳(當使用GTP時)
§ 20個使用管腳不包含輸出為常0和常1的管腳,以及LVDS I/O
§ 避免在bank0和bank2中使用高驅動強度的電平
§ 對于位于兩側的bank/GCLK管腳無額外限制。請參閱 Spartan-6 FPGA 數據表(DS162) 給 SSO 規則