工程师在野外:设计一个Zmod外围设备

Zmod端口在Digilent的Eclypse Z7单板运行在朔望®规范.SYZYGY®是一种开放标准,设计用于使用通用连接器和通用电气规范将外设连接和通信到FPGA系统。在这一部分的设计过程中,我决定设计和制造一个测试板,以实现和调试符合SYZYGY®规范。极其重要的是,在电子设计中采取交错的方法,以确保最终的设计具有最好的可能结果。

由于最终的设计将包括射频前端芯片和放大器,这是一个相对复杂的设计,为了确保Zmod外设能够通过I2C总线与VIO控制器通信,从而让载波控制器为FPGA和外设电路设置VIO电压,从而实现高效通信,SYZYGY®规范的遵从性是至关重要的。

SYZYGY®规范的主要思想是实现FPGA与外设之间的快速数据传输(在本例中是射频前端芯片AD9361)。载波板(在本例中是eclipse)有一个VIO控制器,它必须从外设读取数据,并为FPGA和外设本身设置VIO电压(Vadj)。存储在外设上的数据称为DNA数据,DNA数据包括厂商名称、零件号、序列号、所需VIO电压、LVDS或CMOS数据传输等与外设有关的信息。DNA数据存储在外设的微控制器上,该微控制器在SYZYGY®规范中被称为pMCU。设计的测试外设包括用于外设的40针连接器(QSE-020-01-F-D-A), pMCU (Attiny44a),一些用于测试的led和头,以能够进行一些额外的测试。

测试板俯视图
图1:测试Zmod面板顶部视图
测试板底部视图
图2:测试Zmod面板底部视图

图1和图2说明了设计的测试板,它将被编程(Attiny44a)并连接到eclipse Z7进行测试。SYZYGY®规范的源代码可以在SYZYGY Github上找到,这将作为实现测试外设的坚实参考。一旦测试板制造完成并编程,各种信号将从FPGA生成,并使用Digilent公司的ADP3450便携式高分辨率混合信号示波器进行分析。这不仅有助于设计一个兼容SYZYGY®的外设,也为FPGA与所设计的外设之间的连接提供了思路。在我的下一篇文章中野外工程师事实上,我会进行测试,所以一定要回来看看!

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