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：
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 Variant | A7-100T | A7-50T |
|---|---|---|
| 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
DIGILENT是 Xilinx 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 教學使用的板卡與週邊硬體，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
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產品文件： | |
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產品編號： |
410-292 Nexys A7: FPGA Trainer Board Recommended for ECE Curriculum 240-083 Nexys A7 Pmod Pack |
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