關(guān)于FPGA上的FMC接口知識(shí)點(diǎn)的介紹

（文章來源：百家號(hào)）

FMC ( FPGA Mezzanine Card ) FPGA中間層板卡，整個(gè)FMC模塊由子板模塊、載卡兩部分構(gòu)成。子板模塊和載卡之間由連接器連接，子板模塊上連接器使用公座（male），載卡上連接器使用母座（female）。載卡連接器引腳與具有可配置IO資源的芯片例如FPGA引腳通過PCB設(shè)計(jì)連接在一起；子板模塊上連接器引腳與IO接口也是通過PCB設(shè)計(jì)連接起來。子板PCB上可以設(shè)計(jì)不同的IO接口實(shí)現(xiàn)不同的功能，這樣，同一個(gè)載卡可以通過子板的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不同的擴(kuò)展功能，使芯片的應(yīng)用更加靈活。

FPGA 夾層卡 (FMC) 標(biāo)準(zhǔn)旨在為基礎(chǔ)板（載卡）上的 FPGA 提供標(biāo)準(zhǔn)的夾層卡尺寸、連接器和模塊接口。I/O 接口與 FPGA 分離，不僅簡化了 I/O 接口模塊設(shè)計(jì)，同時(shí)還能最大化載卡的重復(fù)使用率。支持高達(dá) 10 Gb/s 的信號(hào)傳輸速率，夾層卡和載卡之間潛在總帶寬達(dá) 40 Gb/s。不管是采用定制的內(nèi)部板設(shè)計(jì)還是商用成品 (COTS) 夾層卡或載卡，F(xiàn)MC 標(biāo)準(zhǔn)有助于將現(xiàn)有的 FPGA / 載卡設(shè)計(jì)重新用到新的 I/O 上，而這只需更換 FMC 模塊并對(duì) FPGA 設(shè)計(jì)略作調(diào)整即可。

FMC 標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)將板設(shè)計(jì)進(jìn)行了模塊化，分為處理引擎(載卡)和 I/O 引擎(FMC 模塊)兩大部分。設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在能重復(fù)利用單個(gè)載卡(包括一個(gè)或多個(gè)FPGA 以及適當(dāng)數(shù)量和類型的 FMC 連接器和板)作為多種不同市場和應(yīng)用的基礎(chǔ)。此外，借助性能更高、功能更強(qiáng)的新型 FPGA 產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員能在確保與現(xiàn)有 FMC 模塊全面兼容的同時(shí)輕松升級(jí)到新載卡。

FMC 標(biāo)準(zhǔn)到載卡上 FPGA 的接口有兩種一種是具有 160 個(gè)引腳的低引腳數(shù) (LPC) 連接器，另一種則是具有 400 個(gè)引腳的高引腳數(shù) (HPC) 連接器。這兩種連接器均支持高達(dá) 2 Gb/s 的單端和差分信號(hào)傳輸速率，且到 FPGA 串行連接器的信號(hào)傳輸速率高達(dá) 10 Gb/s。

除了 68 個(gè)用戶定義的單端信號(hào)或者 34 個(gè)用戶定義的差分對(duì)外，LPC 連接器還提供了 1 個(gè)串行收發(fā)器對(duì)、時(shí)鐘、JTAG 接口和 1 個(gè)作為基礎(chǔ)智能平臺(tái)管理接口 (IPMI) 命令可選支持的 I2C 接口。而 HPC 連接器則提供了 160 個(gè)用戶定義的單端信號(hào)(或者 80 個(gè)用戶定義的差分對(duì))、10 個(gè)串行收發(fā)器對(duì)以及更多時(shí)鐘。HPC 和 LPC 連接器都使用相同的機(jī)械式連接器，唯一的差別在于實(shí)際上移植哪些信號(hào)，因此采用 LPC 連接器的卡也能插入 HPC 處，而且只要適當(dāng)設(shè)計(jì)，HPC 卡在插入 LPC 處時(shí)還能提供諸多派生功能。