關(guān)于FPGA上的FMC接口知識點的介紹

（文章來源：百家號）

FMC ( FPGA Mezzanine Card ) FPGA中間層板卡，整個FMC模塊由子板模塊、載卡兩部分構(gòu)成。子板模塊和載卡之間由連接器連接，子板模塊上連接器使用公座（male），載卡上連接器使用母座（female）。載卡連接器引腳與具有可配置IO資源的芯片例如FPGA引腳通過PCB設(shè)計連接在一起；子板模塊上連接器引腳與IO接口也是通過PCB設(shè)計連接起來。子板PCB上可以設(shè)計不同的IO接口實現(xiàn)不同的功能，這樣，同一個載卡可以通過子板的設(shè)計實現(xiàn)不同的擴展功能，使芯片的應(yīng)用更加靈活。

FPGA 夾層卡 (FMC) 標準旨在為基礎(chǔ)板（載卡）上的 FPGA 提供標準的夾層卡尺寸、連接器和模塊接口。I/O 接口與 FPGA 分離，不僅簡化了 I/O 接口模塊設(shè)計，同時還能最大化載卡的重復使用率。支持高達 10 Gb/s 的信號傳輸速率，夾層卡和載卡之間潛在總帶寬達 40 Gb/s。不管是采用定制的內(nèi)部板設(shè)計還是商用成品 (COTS) 夾層卡或載卡，F(xiàn)MC 標準有助于將現(xiàn)有的 FPGA / 載卡設(shè)計重新用到新的 I/O 上，而這只需更換 FMC 模塊并對 FPGA 設(shè)計略作調(diào)整即可。

FMC 標準的出現(xiàn)將板設(shè)計進行了模塊化，分為處理引擎(載卡)和 I/O 引擎(FMC 模塊)兩大部分。設(shè)計人員現(xiàn)在能重復利用單個載卡(包括一個或多個FPGA 以及適當數(shù)量和類型的 FMC 連接器和板)作為多種不同市場和應(yīng)用的基礎(chǔ)。此外，借助性能更高、功能更強的新型 FPGA 產(chǎn)品，設(shè)計人員能在確保與現(xiàn)有 FMC 模塊全面兼容的同時輕松升級到新載卡。

FMC 標準到載卡上 FPGA 的接口有兩種一種是具有 160 個引腳的低引腳數(shù) (LPC) 連接器，另一種則是具有 400 個引腳的高引腳數(shù) (HPC) 連接器。這兩種連接器均支持高達 2 Gb/s 的單端和差分信號傳輸速率，且到 FPGA 串行連接器的信號傳輸速率高達 10 Gb/s。

除了 68 個用戶定義的單端信號或者 34 個用戶定義的差分對外，LPC 連接器還提供了 1 個串行收發(fā)器對、時鐘、JTAG 接口和 1 個作為基礎(chǔ)智能平臺管理接口 (IPMI) 命令可選支持的 I2C 接口。而 HPC 連接器則提供了 160 個用戶定義的單端信號(或者 80 個用戶定義的差分對)、10 個串行收發(fā)器對以及更多時鐘。HPC 和 LPC 連接器都使用相同的機械式連接器，唯一的差別在于實際上移植哪些信號，因此采用 LPC 連接器的卡也能插入 HPC 處，而且只要適當設(shè)計，HPC 卡在插入 LPC 處時還能提供諸多派生功能。