基于TXS0108实现FPGA IO Bank接不同外设IO接口电压转换

引言：上一篇文章我们介绍了通过添加电阻器、场效应晶体管（FET）开关、电平转换器甚至其他Xilinx FPGA等选项实现HP Bank IO与2.5V/3.3V外设对接的方法。本文介绍利用TI公司TXS0108实现FPGA IO Bank接不同外设IO接口电压转换。

FPGA与LVDS ADC外设互联

项目设计中采用了两片高速并行LVDS ADC，单片ADC差分对有36对，采样速率最大3Gbps，ADC与K7 FPGA的HR Bank互联。由于Xilinx 7系列FPGA HR Bank的LVDS电平供电VCCO为2.5V，而ADC SPI控制接口电平为1.8V，此时，ADC数据输出LVDS接口可以直接与FPGA互联，而1.8V的SPI接口需要进行电平转换才可与该BANK互联。设计采用TI公司TXS0108芯片实现IO电平转换。

图1：采用TI公司TXS0108芯片实现ADC SPI IO电平转换

2. FPGA与QSPI Flash外设互联

项目中选择的QSPI Flash为MT25QU256ABA1EW7，供电电压1.8V，由于FPGA专用Flash接口IO Bank由于其他外设原因VCCIO需要采用2.5V供电，此时同样也需要考虑电平兼容问题，具体设计如下图所示。

图2：采用TI公司TXS0108芯片实现Flash IO电平转换

3.需要注意的问题

由于TXS0108或同类型器件的特点，该器件具有自动识别转换方向的特点，无需控制信号方向。但该器件的缺点是具有非常弱的驱动能力，uA级别。如果线路上存在终端或其他重负载，可能会导致逻辑故障。终端和总线负载必须大于50 kΩ 以避免逻辑中断。因此，I2C和1Wire等开漏总线与这种类型的电平转换器不兼容。

审核编辑：彭静