FMC标准以及FMC连接器介绍

 

 

一、FMC标准

        FMC标准描述了一个通用的模块，它是以一定范围的应用，环境和市场为目标的。 
        该标准由包括 FPGA 厂商和最终用户在内的公司联盟开发，旨在为基础板(载卡)上的 FPGA 提供标准的夹层板（子卡）尺寸、连接器和模块接口。通过这种方式将 I/O 接口与 FPGA 分离，不仅简化了 I/O 接口模块设计，同时还最大化了载卡的重复利用率。
 

二、FMC标准的优点

        FMC 标准与使用 PCI、PCI-X、PCI-E 或 Serial RapidIO 等复杂接口连接到载卡的 PMC 和 XMC 标准不同，FMC 标准只要求核心 I/O收发器电路直接连接至载卡上的 FPGA 即可。 
        在FMC子模块的设计中，通过固定电信号位置，使用最小的系统支持和灵活的引脚分配，能最大限度地减少设计的精力和资源，不仅提高了效率，而且也带来了诸多显著优势，主要有以下几方面： 
        （1）设计重复利用性：不管是采用定制的内部板设计还是商用成品 (COTS) 子卡或载卡，FMC 标准有助于将现有的 FPGA / 载卡设计重新用到新的 I/O 上，而这只需更换 FMC 模块并对 FPGA 设计略作调整即可。 
        （2）数据吞吐量：支持高达 10 Gb/s 的信号传输速率，子卡和载卡之间潜在总带宽达 40 Gb/s。 
        （3）多I/O：提供充足I/O数量，紧密排列，空间占用少 
        （4）兼容性：标准化的电源，规范的信号定义，增加彼此的兼容性 
        （5）稳定性：宽面积接触，采用BGA封装，增加抗震性能

三、FMC标准的尺寸及其对应使用的连接器

        （1）FMC标准定义了单宽度(69 毫米 x 76.5 毫米) 和双宽度(139 毫米 x 76.5 毫米)两种尺寸。单宽度模块支持到载卡的单个连接器。双宽度模块主要面向需要更高带宽、更大前面板空间或较大PCB 面积的应用，支持多达两个连接器。FMC 标准提供两种尺寸，能够更加灵活地根据空间、I/O 要求或者这两者的要求对板进行精心优化。 
        （2）FMC 连接器是美国 Samtec公司设计的高密度高速连接器，以用作标准到载卡上的 FPGA 的接口：一种是具有 160个引脚的低引脚数 (LPC) 连接器，另一种则是具有 400个引脚的高引脚数 (HPC) 连接器。这两种连接器均支持高达 2Gb/s 的单端和差分信号传输速率，且到 FPGA 串行连接器的信号传输速率高达 10Gb/s。 
        （3）HPC 和 LPC 连接器都使用相同的机械式连接器，唯一的差别在于实际上移植哪些信号，因此采用 LPC 连接器的卡也能插入 HPC 处，而且只要适当设计，HPC 卡在插入 LPC 处时还能提供诸多派生功能。此外，除了 68个用户定义的单端信号或者 34个用户定义的差分对外，LPC 连接器还提供了 1个串行收发器、时钟、JTAG 接口和 1个作为基础智能平台管理接口 (IPMI) 命令可选支持的 I2C 接口。而 HPC 连接器则提供了 160个用户定义的单端信号(或者 80个用户定义的差分对)、10个串行收发器对以及更多时钟。 

四、实物图

下面的板子采集和处理分开，作为一个AD、DA的子卡

CameraLink输入/输出子模块

 

五、连接方式

 

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资料来源：

 

 

http://www.cnjat.com/zixun/ynjd/1556.html

https://wenku.baidu.com/view/82c58b2ce2bd960590c6772e.html