Xilinx 7系列FPGA不同BANK的LVDS工作电压问题

1、HR和HP banks基本介绍

Xilinx的7系列FPGA有两种IO Bank：HP（High Performace）和HR（High Range）。HP（high-performance）I/O banks的设计目的是为了获取更高的Memory及chip-to-chip间的传输速率；而HR（high-range）I/O banks的设计目的是为了更宽的I/O电平标准。两种BANK的IO口电压不同,其中HR I/O Banks的VCCO电压最大为3.3V,HP I/O banks的VCCO电压最大为1.8V。特别是初次使用7系列时，在硬件设计中特别要注意它们I/O口的最大工作电压，一不注意就会把电压搞错，导致FPGA不能正常工作。

2、HR和HP banks的LVDS电平

当两个banks的I/O口作为LVDS电平时，HR banks的I/O电压VCCO只能为2.5V，HP banks的I/O口电压为1.8V。两个banks支持LVDS的标准不同，HR I/O banks的I/O只能分配LVDS_25标准，HP分配为LVDS标准。LVDS_25的直流特性如下表所示。

LVDS的直流特性如下表所示。

对比上述两表可知，虽然LVDS_25和LVDS的bank的工作电压不同，但是LVDS电平的直流特性一样。高速AD/DA的LVDS工作电压一般为1.8V，在初次使用7系列时，一些硬件工程师可能担心：HR bank的工作电压为2.5V，那么HR bank的LVDS是否可以直接连接工作电压为1.8V的AD/DA的LVDS接口，通过查看它们LVDS的直流特性，可知可以放心的直接连接。

3、HR banks电压接错LVDS还能使用吗

正如上述所描述，初次使用7系列的硬件工程师，需要把1.8V工作电压AD/DA的LVDS接口连接到FPGA时，设计人员把FPGA HR banks的I/O口电压VCCO直接设计跟AD/DA I/O一样的电压为1.8V，由于没有仔细查看FPGA的数据手册，导致设计存在缺陷。当电路板加工、贴片回来才知道设计有问题时，心里肯定忐忑不安，这样低级错误领导肯定得盘我了。此时，千万别慌张，不要想着立马重来一版，想着如何可以弥补，即使不能保证完全可用，也至少得验证一些功能，让此版电路板有所价值，不能做出一版废的电路板，这是大部分硬件工程师的愿望。笔者遇到过此问题，验证过即使HR I/O电压设计为1.8V,同样可以作为LVDS使用。也通过咨询过Xilinx官方技术人员，I/O电压主要影响LVDS的阻抗匹配。那么电压不对就无法保证LVDS速率达到理论速率，具体能到多少速率那就看自己的“人品”了。

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