System Board

產品簡介

Digilent Cmod S7 為內建 Xilinx Spartan 7 FPGA的小型 48 pin DIP 板型電路板。 32 個 FPGA 數位 I/O 訊號、2 個 FPGA 模擬輸入訊號、一個外部電源輸入軌和接地端子連接到間距 100 mil 的 pin 腳，適合與麵包板一起使用。 小巧的 Cmod S7 只有 1.8 × 7.8 公分，可以裝入標準插座，或用於嵌入式系統。

硬體介面

Cmod S7 各項硬體介面配置如下圖所示：

• 以 Xilinx Spartan-7 FPGA（XC7S25-1CSGA225C) 為基礎
  • 3,650 個 Slices，含 4 個 6 輸入 LUT 與 8 個觸發器
  • 1,620 Kbits的快速 RAM
  • 3 個時脈管理磁貼，每個都有一個鎖相環和混合模式時脈管理器
  • 80 個 DSP 
  • 內部時脈速度超過 450 MHz
  • On-chip analog-to-digital converter（XADC）
  • 可透過 JTAG 與 Quad-SPI Flash 進行編程
• 記憶
  • 4 MB Quad-SPI Flash
• 供電
  
  • 由連接到 DIP pin 腳 24 的 USB 或 5V 外部電源供電（不含 micro USB線）
• USB
  • USB-JTAG 編程電路
  • USB-UART bridge
• 按鈕/LED
  • 2 個按鈕
  • 4 個 LED
  • 1 個 RGB LED
• 擴展連接器
  • 1 個 Pmod 連接器：8 個 FPGA I / O
  • 48 pin DIP 外形接頭
  • • 36個填充針腳
      • 共 32 個 FPGA I/O
      • 2 個 XADC 的單端 0-3.3V 模擬輸入

FPGA配置

通電後，必須先配置（或編程）Spartan-7 FPGA 才能執行任何功能。可以透過以下兩種方式之一配置FPGA：

• 打開電源，使用 Digilent USB-JTAG 電路（端口J5）對FPGA進行編程。
• SPI中的文件可以使用 SPI 介面傳輸到FPGA。

Quad-SPI Flash

FPGA 配置文件可寫入Quad-SPI Flash（Macronix MX25L3233F）。FPGA將在通電時自動讀取配置文件，大約 69％的快閃記憶體設備（或~2.8 MB）可用於使用者數據。這種額外內存的一個常見用途是儲存 MicroBlaze 程序太大而無法容納內建記憶體。使用可以裝入記憶塊的較小的引導加載程序加載和執行這些程序。自動生成此引導加載程序，將其轉換為位元流，然後使用 Xilinx SDK 將位元流和 MicroBlaze 程序編程到 Quad SPI Flash 中。

基本 I/O

Cmod S7 包括一個 RGB LED、4 個獨立 LED 與 2 個按鈕。 按鈕透過串聯電阻連接到FPGA，以防止意外短路造成損壞。 按鈕是“瞬時”開關，通常在靜止時產生低輸出，僅在按下時產生高輸出。 四個獨立的高效 LED 透過 330 歐姆電阻陽極連接到 FPGA，因此當邏輯高電壓施加到各自的 I/O pin腳時，它們將導通。 單個RGB LED有三個輸入訊號，可驅動三個較小內部LED：紅、藍、綠色。RGB LED將發出顏色，取決於當前正在照明的內部LED的組合。例如，如果紅色和藍色信號被驅動為低電平且綠色被驅動為高電平，則RGB LED將發出紫色。

Note l  Digilent 建議在驅動 RGB LED 時使用脈衝寬度調製（PWM）。將任何訊號驅動到穩定的邏輯 “0” 將導致 LED 以令人不舒服的明亮水平點亮。通過確保沒有任何 RGB 訊號以超過50％的duty cycle 驅動，可以避免這種情況。使用 PWM 還可調整 RGB LED 的顏色。

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。 Cmod S7 支援 Vivado Design Suite WebPACK(2018.1後版本)，也支援 MicroBlaze 嵌入式軟核心處理器。

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。
Vivado支援  l  DIGILENT 的 FPGA 板支援 Vivado Design Suite的 HL WebPack 版本 (下載) 。 WebPack 版本為免費服務，不需授權文件，並可安裝於多台電腦上。Cmod S7 可以與 Vivado 2017.4 版本一起使用，但此版本的 WebPACK 安裝可能不包含 Cmod S7 上使用的特定 Spartan-7 FPGA 的設備文件。
更多 l 相關設計資源、範例與教學資料可在資源中心下載。

更多產品訊息

產品簡介

Digilent Genesys 2是一款內建 Xilinx Kintex-7 FPGA 晶片的高性能即用型數位電路開發平台。 Genesys 2 擁有大容量、高速FPGA、快速外部記憶、高速數位視訊埠和強大的可擴充選項等產品特性，十分適合應用於資料和視訊處理。

Genesys 2 同時擁有包含乙太網路、音訊和USB 2.0等介面，使其具備支持廣泛應用的能力，其 fully-populated 高速的 HPC 連接器也使 Genesys 2 具備很強的可擴充性。相較於第一代基於 Virtex-5 晶片的 Genesys，搭載 Kintex-7 FPGA 晶片的Genesys 2提供了更多的容量、更高的性能以及更多的資源。

Genesys 2 可以由多種方式進行程式設計支援，包括USB OTG、microSD、內建SPI 或 USB-JTAG 程式電路.. 等。

硬體特點

相較於上一代的 Genesys，新的 Genesys 2 在介面上有大幅的進步。包括：

• Xilinx Kintex-7 FPGA (XC7K325T-2FFG900C)
  
• 50,950 邏輯單元（來自Genesys up 7x），每個邏輯單元提供 4 個 6-input LUTs 與 8 個 flip-flops
• 接近 16Mbit 的快速隨機記憶體
• 10 個時脈管理模組，8 個有鎖相環（PLL）
• 840 個 DSP Slices（提升17倍）
• 內部時脈速度超過450MHz
• FPGA內包含數位轉類比轉換器（XADC）
• 高達 10.3125Gbps 千兆位收發器
• 具有 32 位元數據寬度的 1800Mbps DDR3 數據速率
  
• Commercial -2 速度等級
• 完全填充的 400 針 FMC HPC 連接器，擁有 10 個 GTX 線路
• USB-UART 橋接器
• 128x32 畫素 OLED
• 16 位元 VGA 連接器
• 用於 XADC 訊號的 Pmod 連接器
• 2 個 4 通道 DisplayPort 連接器
• HDMI 接收器與 HDMI 源
• 10/100/1000乙太網路PHY
• 1GB 1800 Mbps的內建DDR3
• USB 2.0主機/設備/OTG PHY
• 專用USB埠、JTAG程式編輯和資料傳輸
• MicroSD卡連接器
• 音訊轉碼器，擁有4個3.5插孔
• 串列快閃記憶體
• 5個 Pmod 連接埠
• USB HID主機滑鼠，鍵盤和USB MSD

硬體介面配置

Genesys 2 各項硬體介面配置如下圖所示：

電源供應

Genesys 2 透過 J27 從外部電源接收電源(電壓必須為12 V±5％)，無法透過 USB 供電。

FPGA配置

下圖說明可用於配置FPGA的不同選項：通電後須先配置 Kintex-7 FPGA，才能執行任何功能。可透過以下四種方式配置 FPGA：

• 使用 Digilent USB-JTAG 電路（J17) 在電源開啟時對FPGA進行編程。
• 透過 SPI 傳輸到FPGA
• 從micro SD卡傳輸到FPGA
• 從USB HOST介面的USB大容量儲存設備（例如筆式驅動器）傳輸

乙太網路PHY

Genesys 2 包括一個 Realtek RTL8211E-VL PHY 與一個帶有整合磁性的RJ-45 乙太網路插孔，用於10/100/1000 乙太網路介面的連接。PHY 透過RGMII 與 FPGA 連接，用於數據和 MDIO 進行管理。

USB UART介面

Genesys 2 包括一個 FTDI FT232R USB-UART 橋接器（J15），可讓您使用電腦程式使用標準 Windows COM介面與電路板進行通訊。免費的 USB-COM 介面驅動程序，可透過 Windows Update 或 www.ftdichip.com 在 “Virtual Com Port” 或 VCP 標題下獲得，將 USB 數據包轉換為 UART 介面數據。

PC - FPGA數據傳輸（DPTI / DSPI）

Genesys 2 提供兩種介面類型，用在 PC 和 FPGA 之間傳輸數據。

USB HID主機

輔助功能微控制器（Microchip PIC24FJ128）為 Genesys 2 提供 USB HID 主機功能。

User USB 2.0

當 Genesys2 的 USB插座數量不敷使用時，內建 USB 2.0 收發器（PHY）可提供物理層的實現。 可以並行連接USB A（J7）和 USB AB micro（J6）插座，無需電線配接器即可驅動設備、主機與OTG USB。

基本 I/O

Genesys 2 包含 8 個滑動開關、6 個按鈕與 8 個獨立 LED。按鈕和滑動開關通過串聯電阻連接到FPGA，以防止意外短路造成的損壞。

MicroSD 插槽

Genesys 2 的 microSD 插槽作為 FPGA 配置與使用者傳輸之用。內建輔助微控制器與 FPGA 共享 SD 卡總線。

DisplayPort

DisplayPort 是一個由PC及晶片製造商聯盟開發，影片電子標準協會（VESA）標準化的數位式視訊介面標準，是數位顯示技術的一個相對較新的標準規格。其優點是：更高的頻寬、解析度與顏色深度、雙向輔助通道、可變的介面寬度及靈活的功率拓撲等。Genesys 2 包括 2 個 Mini DisplayPort（mDP）連接器，一個連接為 Source，另一個連接為 Sink 。兩者都支持主鏈路上的最大通道數為 4 。 

音訊編解碼器

Genesys 2 內建 ADI 的 ADAU1761 SigmaDSP 音頻編解碼器（IC11)，可補充其多媒體功能。 4 個 1/8“（3.5mm）音頻插孔可用於輸出（J11-綠色）、耳機輸出（J10-黑色）、線路輸入（J13-藍色）與麥克風輸入（J12-粉色） 。每個插孔都帶有兩個模擬音頻通道（立體聲），麥克風輸入除外，它是單聲道。要在 FPGA 設計中錄製或播放音頻，需要轉換音頻數據。 音頻編解碼器填補了模擬插孔和數位 FPGA pin 腳間的空白。模數轉換和數模轉換最高可達 24 位元 及 96 kHz 的採樣速率。數位音頻數據通過串行全雙工接口傳輸到 FPGA 或從 FPGA 傳輸，並支援多種不同格式。

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。 Genesys 2 支援 Xilinx Vivado 及 ISE 工具，包括 ChipScope 和 EDK ，不需單獨安裝。

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。
關於Vivado支援 l  DIGILENT 的 FPGA 板支援 Vivado Design Suite的 HL WebPack 版本 (下載) WebPack 版本為免費服務，不需授權文件，並可安裝於多台電腦上。

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產品簡介

Digilent Cmod A7 是內建 Xilinx Artix-7 FPGA 的最小系統原型化開發板。 Cmod A7 外型迷你，長形的尺寸僅有1.8 x 7公分，可以裝在一個標準的插座中，適用於各種嵌入式系統。 具有 48 pin DIP，44 個數位 FPGA I/O 訊號分佈於 10 公分間距間，便於使用者將可程式設計邏輯設計連接至麵包板。Cmod A7 提供多種介面與功能，包括 USB-JTAG、USB-UART、 Digilent Pmod 介面、SRAM、Quad-SPI Flash 及基礎 I/O等，使 Cmod A7 在小巧的外型中擁有強大的功能。

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。

什麼是Cmod

Cmod ( Carrier Modules) 開發的目的在加速工程師的原型設計。與標準系統板的不同之處在於，標準板的所有 I/O 都設計為單一功能，但 Cmod 則可選擇其 I/O 的功能。 Cmod 可以配置為數位邏輯電路、Micoblaze設計、原型設計、ASIC設計。 小巧的尺寸設計，也可以裝入標準插座或麵包板使用。

硬體介面配置

Cmod A7的硬體配置如下圖所示：

產品型號

Cmod A7 提供 Cmod A7-15T 與 Cmod A7-35T 兩個版本，兩者的主要區別在於內建 FPGA 功能不同： 

Quad-SPI Flash

FPGA 配置文件可以寫入 Quad-SPI Flash，FPGA 也可以通電後自動配置。

USB-UART Bridge

Cmod A7包括一個FTDI FT2232HQ USB-UART橋接器（連接到Micro-USB），使用標準 Windows COM 介面命令與電路板通訊。當 TX 或 RX 產生流量時，LED 燈號會顯示。FT2232HQ 也可作為 Digilent USB-JTAG 電路的控制器，但 USB-UART 和 USB-JTAG 功能完全相互獨立，JTAG 電路不會干擾 UART 數據傳輸。

注意：當連接到 Micro-USB 連接器時，DIP 連接器（引腳24）上的 VU pin 腳為驅動到USB主機提供的電壓（通常在 4.5V-5.5V 之間）。如果您的電源連接到 VU pin 腳，則必須在連接 USB 主機之前斷開連接，否則 Cmod A7 可能會損壞。此外，若電源為電池，可能特別危險。

基礎輸入/輸出

Cmod A7包括一個三色LED，兩個按鈕和兩個獨立的LED。 按鈕透過通過串聯電阻連接到FPGA，以防止意外短路造成的損壞。

DIP連接器

Cmod A7 有一個 48 pin DIP 連接器，用於連接麵包板。 pin 腳間距為100密耳，整個模組為 0.7×2.75 英吋 (約為1.8 x 7公分) 。 48 個 pin 腳中有 44 個直接連接到FPGA 數位 I/O，兩個分壓並連接到 FPGA 模擬輸入，兩個連接到電源 pin 腳。 DIP 連接器的 pin 腳編號。

硬體規格敘述

• 512KB SRAM，支援8位元匯流排，存取時間僅需 8 毫微秒
• 4MB Quad-SPI Flash
• USB-JTAG 程式編輯電路
• USB 或外部 3.3-5.5V 連接 DIP 供電
• USB-UART橋接
• 交互與感測設備：2 個 LED、1 個 RGB LED、2 個按鈕
• 擴充介面
• • 48 pin DIP 連接器，含 44 個數位 I/O 及 2 個類比輸入（0-3.3V）
  • 1 個 Pmod 連接器，含 8 個數位 I/O

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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。

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