刚接触FPGA的时候,肯定有很多小伙伴被繁多的IO标准所困扰过,那本文就完整系统的阐述下FPGA上各个接口标准的定义,以及是怎么去应用的。
一、 Low-Voltage TTL (LVTTL)
LVTTL是用于3.3 V,2.5V或者更低电压的应用通用标准(EIA/JESD8-B)。它基于LVTTL输入buffer和推挽输出buffer。一般来说,FPGA_IO在配置为LVTTL时,可以配置不同的输出能力,一般范围为8-20mA。
二、 Low-Voltage CMOS (LVCMOS)
LVCMOS是一种基于CMOS晶体管实现的通用标准。电平标准分别有 LVCMOS12/15/18/25/33。值得注意的是,LVTTL不能驱动LVCMOS输入。
三、 Stub Series Terminated Logic (SSTL)
STUB SERIES TERMINATED LOGIC,短截线串联端接逻辑。该标准专门针对高速内存(特别是SDRAM)接口。有多个电平标准:
• SSTL25I—SSTL Class I-standard with VDDI (nominal) = 2.5 V
• SSTL25II—SSTL Class II-standard with VDDI (nominal) = 2.5 V
• SSTL18I—SSTL Class I-standard with VDDI (nominal) = 1.8 V
• SSTL18II—SSTL Class II-standard with VDDI (nominal) = 1.8 V
• SSTL15I—SSTL Class I-standard with VDDI (nominal) = 1.5 V
• SSTL15II—SSTL Class II-standard with VDDI (nominal) = 1.5 V
• SSTL135I—SSTL Class I-standard with VDDI (nominal) = 1.35 V
• SSTL135II—SSTL Class II-standard with VDDI (nominal) = 1.35 V
SSTL25是由JEDEC(JESD8-9B )标准定义的,应用于DDR SDRAM和DDR1存储接口。
SSTL18是由JEDEC(JESD8 )标准定义的,应用于DDR2 SDRAM存储接口。
SSTL15应用于DDR3存储接口,SSTL1353应用于DDR3L存储接口。
四、 High-Speed Transceiver Logic (HSTL)
HSTL是一种技术独立的数字集成电路接口标准,为了实现电压扩展和技术独立I/O结构而开发的。信号电平范围在0-1.5V之间,可以是单端或者差分。这个标准用于高达1.267 GHz的数据交换能力的内存总线接口。
五、 High-Speed Unterminated Logic (HSUL)
HSUL按照JEDEC标准JESD8-22的规定,是LPDDR2和LPDDR3内存总线的标准。
六、 Pseudo Open Drain (POD)
POD标准适用于DDR4、DDR4L和LLDRAM3的应用接口。JESD8-20A标准定义。
七、 Low-Voltage Differential Signal (LVDS)
低压差分信号(ANSI/TIA/EIA-644)是一种高速、差分I/O标准。信号线之间的电压摆幅为350mV。传输速率可以达到155Mbps以上。由于电压信号幅度较低,而且采用恒流源模式驱动,故只产生极低的噪声,消耗非常小的功率,甚至不论频率高低功耗都几乎不变。此外,由于LVDS以差分方式传送数据,所以不易受共模噪音影响。需要注意正负信号线之间的100Ω端接。
八、 Reduced-Swing Differential Signal (RSDS)
RSDS reduced swing differential signal 低摆幅差分信号。一种类似LVDS的信号标准。只不过电压摆幅更小为±200mV并且电压摆幅可调(LVDS信号电压摆幅为±350mV,不可调),一个驱动差分线对的电流源组成,电流为2mA(LVDS电流为3.5mA),电流更小、功率更低,所以称为:微摆幅差分信号,和LVDS信号相比有更优越的性能(包括加速性能、低功耗以及低EMI)。
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