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Nexys A7 (原 Nexys 4 DDR):Artix-7 FPGA 教學板 l ECE 課堂使用 l MIPSfpga 指定使用 l A7-100T A7-50T 雙規格

產品描述
Digilent Nexys A7 是 Nexys 4 DDR  開發板的新創版本,是一個完整的即用型數位電路開發平台,採用 Xilinx Artix-7 系列的 FPGA,整合大容量、豐富的儲存器及各種介面於一身,與早期設計相比,具有更高的容量,更高的性能和更多的介面,並可外接多種 Digilent Pmod 系列感測器,不但適合初級電路教學的課程使用,也適合強大的嵌入式處理器設計。
 
新一代的 Nexys A7最值得被關注的改良是將原先的16 MiBCellularRAM 升級為 128 MiB 的 DDR2 SDRAM 記憶體。Digilent 提供 VHDL 參考模組,以封裝 DDR2 控制器的複雜性,並且向下相容 CellularRAM 的非同步 SRAM 介面。
 
 
硬體介面配置
Nexys A7的硬體介面配置圖解如下:
 
Nexys A7 1
 
 
硬體規格
 連接器:
  • UART/JTAG USB 
  • 支援 XADC 訊號的 Pmod
  • 音訊介面
  • 乙太網介面
  • USB 主機介面
  • microSD 卡介面
  • 12位元 VGA 輸出
  • 4 個 Pmod 介面
  • 電源插座

程式設計環境:Vivado 設計套件和 ISE 工具包

產品特點:
  • Xlinx Artix-7 FPGA XC7A100T-1CSG324C
  • 15,850 個邏輯單元,每片有 4 個 6-input LUTs 和 8 個Flip-flops
  • 4,860Kbits 的快速隨機記憶體
  • 6 個時脈管理模組,皆具有鎖相回路(PLL)
  • 240 個 DSP Slices
  • 內部時脈速度超過450MHz
  • 包含數位轉類比轉換器(XADC)
  • 128 MiB DDR2
  • 串列快閃記憶體
  • 用於 FPGA 程式設計和通訊的 Digilent USB-JTAG 連接埠
  • microSD卡介面
  • 附USB電線
  • USB-UART 串接 10/100乙太網路 PHY
  • PWM 音訊輸出三軸加速器
  • 16 個使用者開關
  • 16 個用戶 LED
  • 2 個三色LED
  • PDM 麥克風
  • 溫度感應器
  • 2 個 4 位數 7 段顯示器
  • USB HID 主機用於滑鼠,鍵盤和記憶卡
  • 支援 XADC 訊號的 Pmod
  • 12 位元 VGA輸出
  • 4 個 Pmod 介面

 

型號與規格
從 Nexys 4 DDR 進展到 Nexys A7,兩者之間的區別在於 Nexys A7 增加了 A7-50T 的規格,採用較小的 Artix-7 FPGA (XC7A50T-1CSG324I) ,兩種規格在價格上也有所區分,提供給使用者更多的選擇性。Nexys A7 提供 A7-50T 與 A7-100T 兩種型號,其規格敘述如下: 
 
Product VariantA7-100TA7-50T
Artix-7 Part XC7A100T-1CSG324C  XC7A50T-1CSG324C
Logic Slices 15,850 (4 6-input LUTs & 8 flip flops each) 8,150 (4 6-input LUTs & 8 Flip flops each)
Block RAM 4,860 Kbits 2,700 Kbits
Clock Tiles 6 (each with PLL)  5 (each with PLL) 
DSP Slices 240 120
Internal Clock 450 MHz+ 450 MHz+
DDR2 Memory 128MiB 128MiB
Cellular RAM 16MB 16MB
 
 
電源
Nexys A7板從 Digilent USB-JTAG介面(J6)或外部電源接收電源。跳線JP3(靠近電源插孔)決定使用哪個訊號源。
 
 
 
FPGA配置
通電後,必須先配置(或編程)Artix-7 FPGA 才能執行功能。 可透過四種方式配置 Nexys A7的 FPGA。內建“模式”跳線(JP1)和媒體選擇跳線(JP2)在編程模式之間進行選擇。
 

 

JTAG配置
Xilinx 使用 JTAG 與 FPGA 通訊。使用內建 Digilent USB-JTAG 電路(J6)或連接到 J10 的外部 JTAG 編程器(例如Digilent JTAG-HS2)將.bit文件從電腦傳輸到 FPGA 。無論JP1設定為何種狀態,都可以在 Nexys A7 通電後隨時執行 JTAG 編程。
 
DDR2
Nexys A7 包括一個 Micron MT47H64M16HR-25:H DDR2 記憶體,16位元寬的介面連接到 1.8V 的 HR(高範圍)FPGA bank,具有 50 歐姆控制的單端走線阻抗。 關於由 MIG(Memory Interface Generator))生成的Xilinx 7系列記憶體介面,MIG 可以生成本機 FIFO 樣式或 AXI4 介面以連接到用戶邏輯。此工作流程允許針對特定應用程序優化的多個DDR參數的自定義。下表列出了針對 Nexys A7 的 MIG 設定:
 
DDR2 settings for the Nexys A7.
Setting Value
Memory type DDR2 SDRAM
Max. clock period 3000ps (667Mbps data rate)
Recommended clock period (for easy clock generation) 3077ps (650Mbps data rate)
Memory part MT47H64M16HR-25E
Data width 16
Data mask Enabled
Chip Select pin Enabled
Rtt (nominal) – On-die termination 50ohms
Internal Vref Enabled
Internal termination impedance 50ohms

 

 
乙太網路PHY
Nexys A7 主板包括一個 SMSC 10/100 乙太網路PHY(SMSC LAN8720A)與一個 RJ-45 乙太網路插孔。 SMSC PHY 使用 RMII 介面並支援 10/100 Mb/s。
 
 
 
USB-UART介面
Nexys A7 包括一個 FTDI FT2232HQ USB-UART 橋接器(連接到J6),使用電腦標準 Windows COM介面命令與電路板通訊。
注意  l  免費的USB-COM介面驅動程序,可從 www.ftdichip.com 下載
 
 
 
USB HID Host
輔助功能微控制器(Microchip PIC24FJ128)為 Nexys A7 提供 USB 嵌入式 HID 主機功能。上電後,微控制器處於配置模式,或者將位元流下載到FPGA,或者等待其他編程。
 
 
HID 控制器
輔助功能微控制器隱藏了 FPGA 的 USB HID,並模擬舊式 PS / 2總線。微控制器的行為就像 PS/2 鍵盤或滑鼠一樣,新設計可以重複使用現有的 PS/2 IP 核心。使用 PS/2協議的滑鼠和鍵盤使用雙線串行總線(時脈和數據)與主機通訊。
 
 

 

8個VGA介面
Nexys A7 使用 14 個 FPGA 訊號建立一個 VGA介面,每個顏色為 4 位,兩個標準同步訊號(HS - 水平同步和VS - 垂直同步)。
 

Xilinx 大學計畫合作夥伴

DIGILENTXilinx 大學計畫(Xilinx University Program, XUP)的積極合作夥伴。以 Xilinx FPGA 與 Zynq SoC 技術為基礎,開發多種 IC Design 教學使用的板卡週邊硬體,支援 Vivado 進行數位設計,並以相對親民的售價,使研究者可用較低的成本取得進行教學研究。 

台灣購買 l 和澄科技為 DIGILENT 美國原廠於台灣之授權代理商,銷售所有 DIGILENT 產品,並提供線上購買與技術支援服務。
支援Vivado l  DIGILENT 的 FPGA 板支援 Vivado 的 HL WebPack 版本 (下載) ,非HL Design 版本WebPack 版本為免費服務,不需授權文件,並可安裝於多台電腦上。

 

 


更多產品訊息 

011 yes 128   產品文件:

產品規格表  原理圖

20171115 04   產品編號: 410-292
ShopeeDB 100.118 PNG   線上購買: Nexys A7:Artix-7 FPGA 智慧開發板可線上刷卡/享運費補助!

 

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