折腾了一个月，做了一块xilinx V4系列的开发板，最近设计焊接调试，终于弄的差不多了。有时间把遇到的问题整理在这里，方便以后回顾。

4楼：器件选型

5楼：原理图设计

 7楼：封装设计

11楼：IIC接口

12楼：把FPGA当空气

18楼：单片机

19楼：上位机

呵呵，事情比较多，慢慢更新。

先说说器件选型吧。这次项目是要做一块视频处理验证平台，要求带有VGA，HDMI，DVI常用的视频接口，LVDS信号输入输出，MCU与PC通信，并且可以通过MCU进行寄存器读写操作，预留必要的调试接口。逻辑资源的要求不高，满足应用即可。

首先进行的是外围接口芯片选型，确定接口芯片功能型号以后就可以确定需要使用的IO数量。经过统计，外围接口芯片需要的IO有三百多根，加上测试预留的几十根IO，一共需要FPGA最少有400根左右的GPIO。再加上逻辑资源的要求，最终确定选择Xilinx公司的V4系列，XC4VLX60FF668。逻辑资源满足要求，IO数量448正好能满足要求，FPGA的IO基本都用上了，物尽其用。

就FPGA板的设计，最初的器件选型很关键，关系到设计难易，项目成本等很多因素。最需要注意的就是逻辑资源和IO数量。除此以外，PLL，DLL，全局时钟，RAM，等等资源就根据项目要求具体选择了。芯片选好了就开始原理图的设计工作

原理图设计

FPGA原理图设计是个很幸福的事情。由于FPGA的芯片特性，给设计人员提供了最大的自由度，你可以完全的按照自己的设计意图进行设计，受到的器件方面的限制不大，当然也有些需要注意的地方。

1、JTAG电路。说JTAG是FPGA设计最重要的部分一点都不过分。只要最终设计的JTAG接口能够正常工作，芯片可以正常下载调试，其他外设的小设计失误，经常能够通过其他方式解决。但是JTAG接口电路一旦设计错误，一块板子设计的再好也是废品了。不过这部分电路难度并不大，网上的资料很多，Xilinx官方也提供很完善的设计指南，一般不会有问题。需要注意的一点就是JTAG电压问题。支持2.5V和3.3V，两种设计略有区别。

2、差分信号。查分信号是FPGA常用的输入输出信号。FPGA的IO管脚定义也都是N/P成对的。需要注意的是有些管脚不支持差分信号输出，在设计的时候需要特别注意。

3、时钟管脚。时钟是FPGA设计另一个很重要的方面。每个项目对时钟的要求不尽相同，要根据项目要求设计系统时钟结构。需要注意的是FPGA有专用的时钟管脚，单端时钟输入要用到时钟管脚的P端。

4、存储芯片。一般的项目都会带有RAM芯片。SDRAM，DDR，DDR2，或者DDR3。RAM芯片在布线的时候有等长要求，FPGA芯片对RAM芯片的支持也有需要注意的地方，比如要求使用一个BANK，有专用的数据管脚等等。因为要用到DLLPLL，需要注意使用的BANK位置。

5、电源。FPGA对电源的要求较高，FPGA的内核电流一般都很大，不过针对不同的FPGA系列有各种电源解决方案可供选择。参考各公司的参考设计一般都不会有太大问题。TI也有电源模块供选择，简化了设计难度。对自己的设计能力有信心也可以自己设计，难度并不大。

封装设计

原理图设计前期最重要的事情可能就是做FPGA的封装了。每颗FPGA芯片少则几百根多则上千根管脚，做封装的时候如果不小心做错了，后面检查和改起来就很麻烦，不过也有些简单的方法可以解决这个问题。

Altium Designer比较简单，自带了现有FPGA的封装，用户直接调用就可以使用。

Cadence Allegro的封装设计支持Excel输入，从官网上下载pinmapping文档就可以。也可以用ISE的partgen命令生成pinmapping文档，也比较方便。

PCB封装的话推荐LP Wizard，经济实惠量又足，简单设置以后就能自动生成PCB封装，支持多种设计工具，非常方便。