FPGA DESIGN —— IO BANK VIEW

FPGA IO BANK VIEW

以前看到过官网提供excel类型的IO BANK的示意图，但是后来找不到了，就自己从软件里面生成吧，看上去都差不多，而且还附带解释图，挺好的。

FPGA Type: Cyclone V - 5CEFA7F27C6

Software: Quartus II 13.0 sp1

Steps

目前为前期评估阶段，需要对I/O的资源按照不同的BANK处理，针对一些I/O的特殊功能，及数量需求，对PCB板子布局等进行整体的规划。

PIN PLANNER

按照新建工程的向导，新建工程。这里默认已经选好指定FPGA型号了，在新建工程中选择已选型号的FPGA。

• 选择菜单栏 Assignments
• 选择 Pin Planner

出现Pin Planner 对话框：

最大区域中的 Top View - Wire Bond 即为标注有不同BANK的IO区域分布。

Tool Bar

工具栏中有显示的选项以供点击，也可通过菜单栏 View--> show 进行选择，详情见如下示意：

简单介绍几个Tool Bar 的按钮：

1. Show Differential Pin Pair Connection： 可以观察差分线的使用情况
2. Pin Legend Window：可以看到不同符号Pin对应的功能定义，一般的圆形为用户IO；三角形向上为power，向下为GND；正方形为clock；五边形为special configure；叉号为no connect。
3. Enable Live I/O check：可以检查IO的电气特征

Print

可以把 IO BANK VIEW 打印出来，注意打印的时候设置，这里页面默认为 A3 的，需要根据打印机的设备进行调整，打印出来包含 Pin Legend 的List：

也可以打印为 PDF档 ，供在PC上进行查看，需要注意黑白打印出来的颜色等级可能会混在一起，所以不好看到IO BANK的分界，如果有条件，建议彩色打印。

IO COUNT

放大 IO BANK VIEW 会看到对于每个BANK 还会有详细的已使用和未使用的IO 计数。

再仔细一看，在每一个Pin上还会有 Pin Assignment ，这个软件设计时非常到位的。

I/O Distribute

因为每个BANK的Pin COUNT 并不是一致的，而且功能也是有特殊限制的，需要根据设计使用的资源，来对IO BANK进行合理的分配。

1. 先从 I/O COUNT 上进行考虑，比如本设计需要使用3颗 SDRAM ，地址线复用，数据线不复用；这样计算地址线一共16，数据线一共 12*3 ，这一起就52个IO了，再加上其他控制PIN 10*3 ，一共80 PIN +，这样就只能选择BANK 7或者BNAK 4了；
2. 根据PLL的分布区域，要适当的选择的区域，需要倍频的模块优先使用；
3. 需要 mini LVDS 信号输出，那么要看IO口定义，哪些可以输出差分信号，需要注意 差分信号的时钟 分布是固定的，需要结合差分时钟来进行差分输出的BANK；
4. 需要注意每个BANK的电压是该BANK内的 VCCIO 来决定的，结合IO输出能力，需要对不同BANK提供不同的 VCCIO ；

After All

IO 分配问题还需要单独列出来，这里主要讲述怎么使用 Pin Planner 工具。

Drafter： LJacki

Date: 2018-09-19