|
|
На данный момент сделан и отмоделирован довольно сложный проект на Spartan3, разработана принципиальная схема устройства и практически было начато проектирование печатной платы для него. Однако здесь выяснилась одна неприятная особенность: сигналы с шины PCI, оказывается, нельзя напрямую подавать на выводы FPGA Spartan3, т.к. в absolute maximum raitings для напряжения подаваемого на выводы ПЛИС заявлены цифры -0.5В...VCCo+0.5В, где в данном случае VCCo=3.3В, в то время как по спецификации PCI2.2 устройство должно "переносить" подачу на его входы кратковременных выбросов напряжений -3.5В...+7В.
Измерения на реальной материнской плате показали, что реально эти выбросы лежат в пределах -0.56В...+3.9В.
Вопрос: как по Вашему мнению оптимально решить проблему согласования уровней между FPGA и PCI с минимальными затратами труда и времени, при условии, что разрабатываемое устройство будет существовать практически в единственном экземпляре и передавать его во вне организации пока не планируется, т.е. формальное соответствие устройства спецификации PCI не требуется (лишь бы работало :))?
Какие пути решения известны мне:
1). xapp653 предлагает снизить напряжения, подаваемые на банки ввода/вывода, соединённые с PCI-шиной до VCCo=3.0. При этом согласно расчётам, приведённых в этом же документе, защитные диоды "обрежут" верхний выброс напряжения на уровне 4.0В, при том что upper absolute maximum limit для входа микросхемы равен 4.05В и зависит от VCCo. По моим представлениям из-за стабильность VCCo (5%) это ограничение может быть нарушено, поэтому данный способ я склонен относить к "радиогубительским".
2). xapp646 предлагает использовать bus switch типа QS3861. Согласно документации эта микросхема "переносит" подачу на вход выбросов напряжений от -3.0В до +7В, что в данном случае вполне достаточно. Недостатки данного решения - вносится дополнительная задержка порядка 0.25 нс, что кажется незначительным. Пока что такое решение кажется мне предпочтительным. Единственный минус - по данным e-find минимальная партия для заказа этих микросхем равна 55 шт. Есть ли что-то подобное у Texas Instruments (который рассылает бесплатные образцы)? У найденных мною SN74CBTD3384 Input voltage range = −0.5 V to 7 V, что несколько недостаточно по нижнему уровню.
3). поставить на плату дополнительный микросхему семейства Spartan2, которое объявлено Xilinx'ом как "Fully PCI Compliant", что после обсуждения http://www.fpga-faq.com/archives/17200.html#17221 нельзя воспринимать однозначно. Минусы понятны: надо организовывать питание и загрузку для этой микросхемы, придумывать некий интерфейс с основной FPGA (Spartan3), а потом всё это долго и мучительно отлаживать (хотя по сути от этой микросхемы нужны лишь буфера ввода/вывода). Однако, мои коллеги называют этот способ "наиболее надёжным".
Спасибо за внимание.
С уважением, Vincent Vega.
E-mail: 
info@telesys.ru
