基于FPGA 的FMC 接口应用实例

PEX6-COP是一个灵活的FPGA协处理器卡。它是带有FMC 输入输出模块并且集成了Virtex6 FPGA计算的核心的行业标准的半长PCIe台式机或服务器卡。

FPGA运算核心采用了Xilinx公司的Virtex6 FPGA系列密度最高的LX550和SX475。 SX475提供了超过2000个运行频率高达500 MHz的DSP MAC元素。FPGA核心有两个QDRII+ SRAM bank和三个512 MB DDR3 DRAM的bank。每个存储器是完全独立的直接连接到FPGA的。

对于系统通信，PEX6-COP有一个PCIe和辅助x4端口。 PCIe端口是一个x8第二代接口，支持高达2.5 GB/ s的持续操作和4 GB/ s的突发速率。辅助端口可以用作Aurora端口（x4到X1），作为第二个PCI Express x4端口，或使用自定义的协议。

符合VITA 57的FMC接口，提供PEX6-COP可配置的输入输出。FMC接口全面支持高引脚数连接器，有超过80对LVDS直接连接到FPGA和10个通道每通道高达5 Gbps的传输速率。 FMC也很容易适应特定于应用程序的自定义模块。

PEX-COP系列的功率典型的操作是小于15W的。该卡可以适应温度范围（-40℃至+85℃），湿度为100％。

使用FrameWork logic的工具集可以完全定制FPGA逻辑。 该工具提供支持MATLAB和RTL设计。MATLAB BSP支持使用图形化框图Simulink环境与Xilinx System Generator的生成器实时硬件在线开发。如DDC，解调和FFT信号处理内核等用于无线通讯，雷达和信号情报的应用范围的IP核也可提供。

主机开发的软件工具包括C ++库和驱动程序适用于Windows和Linux（包括实时的变种）。以及展示了模块功能的应用实例

FMC高速数据采集和软件无线电接口板

与PEX6-COP配套的FMC 接口卡有；FMC-500M高速数字化和的信号产生FMC IO模块，具有两个500 MSPS A / D通道和两个500 MSPS D / A通道的采样时钟和触发功能的支持。

FMC-500M提供两个14位500MSPS的16位250 MSPS A / D转换，无论是AC或DC耦合，加上两个500MSPS更新率的DAC。 DAC可以使用一个单一的1 GHz的输出通道。模拟IO是AC或DC耦合。接收器？？支持高达250 MHz的IF频率。采样时钟是从一个低抖动PLL或外部输入。多卡可以同步进行采样。

FMC-500M功耗为6W典型的操作。该模块可VITA20标准和散热板传导冷却。强化宽工作温度从-40到+85°C操作和0.1 G2/Hz时的振动水平。敷形涂料是可用的。

支持VHDL逻辑与FPGA载卡一起提供。对于Innovative integration载体卡的具体支持内容包括支持VHDL / Verilog的FrameWork logic工具和MATLAB开发。 对于FMC模块与FPGA的载体卡集成Matlab的板支持包支持使用图形框图的Simulink环境与Xilinx 系统生成器实时硬件在线开发。

FMC-SFP+在一个带有可编程时钟和支持功能标准的FMC模块提供4个SFP+端口。光纤连接到远程IO，如远程无线电的应用程序，从主机处理和FPGA卡支持高达5 Gbps的比特率。

SFP+端口与SFF-XXXX收发器兼容，支持铜缆和光纤连接。这四个端口的模块是完全独立的。 SFP+的监测和控制信号映射到FMC接口用于检测，丢失信号，速率控制和I2C控制端口。

FMC-SFP+上的一个灵活的参考时钟在0.16 - 350 MHz范围内是完全可编程的。时钟可以通过编程适用于所有标准的通用速率率如OC-12，CPRI，OBSAI，千兆以太网，sFPDP和SONET。最大时钟抖动小于1 ps RMS，使其能够满足最严格的要求，这些应用程序。 一个卡上PLL参考是10MHz是0.5 PPM稳定度。

FMC-SFP+是与FMC（ANSI / VITA 57）规格IO模块完全电气兼容。物理上，模块将符合FMC接口尺寸，但突出于面盘上的SFP。该模块与4个FMC HPC SFP端口或LPC（1个SFP端口）兼容。不包括SFP+模块时，模块功耗小于500毫瓦。

FMC提供的接口VHDL代码说明。具体的FPGA和平台支持提供了Innovative Integration的VPX-COP和PEX-COP FPGA卡。