Карта CRUVI FPGA

Карта CRUVI FPGA — это стандарт дочерней карты , специально разработанный для нужд FPGA .

Фон

Интерфейс шины расширения предназначен для создания открытой экосистемы функциональных модулей для высокопроизводительного подключения периферийных устройств. Основное внимание уделяется поддержке устройств FPGA и SoC FPGA от всех основных производителей, таких как Altera , Lattice , Microchip и Xilinx .

Слово «CRUVI» представляет собой комбинацию эстонского слова «KRUVI», обозначающего винт, и буквы «С», обозначающей половину шестиугольной головки винта. В этом случае буква «К» была заменена на «С», чтобы подчеркнуть ссылку на головку винта.

Обзор

Его можно использовать для создания высокопроизводительных прототипов, системной интеграции и тестирования, а также для создания сложных систем из более мелких строительных блоков для быстрого выполнения итераций и снижения затрат. Создавайте собственные тестовые системы для функционального тестирования производства.

Несущий модуль обеспечивает питание, входное/выходное напряжение и управляет функциями периферийных модулей.

Открытый стандарт CRUVI сосуществует между низкоскоростными устройствами с малым количеством контактов, такими как устройства с интерфейсом Pmod , и высокопроизводительными периферийными устройствами с большим количеством контактов (HPC) и 400 периферийными устройствами FPGA Mezzanine Card (FMC).

Предусмотрены три межплатных разъема: CRUVI-LS (низкоскоростной), CRUVI-HS (высокоскоростной) и CRUVI-GT ( гигабитный трансивер ) с поддержкой PCIe Gen 5.0.

Существует мостовой адаптер для преобразования сигналов из Pmod в CRUVI-LS (CR00025), из FMC в CRUVI-HS (CR00101, CR00111) и из FMC в CRUVI-GT (CR00112).

История спецификации CRUVI

Международными участниками, определяющими спецификацию CRUVI с открытым исходным кодом, являются Trenz Electronic GmbH, Arrow Electronics , Samtec, Университет Флиндерса , Synaptic Laboratories Ltd, Symbiotic EDA и MicroFPGA UG.

Год	Версия	Примечания	Ссылки
2021	1.0.7-альфа	первый выпуск
2024	2.0.1-альфа	CRUVI-GT (гигабитный трансивер)	^[1]

Спецификация разъема CRUVI

спецификация разъемов
	LS низкая скорость	HS Высокая скорость	Гигабитный трансивер GT
Разъем на стороне носителя	CLT-106-02-ФДАК	СС4-30-3,50-ЛДК	АДФ6-20-03.5-Л-4-2
3D STEP Model
Разъем на периферийной стороне	ТММХ-106-04-Ф-ДВ-АМ	СТ4-30-1,50-ЛДП	АДМ6-20-01,5-Л-4-2
3D STEP Model
№ контакта	12 (6 в ряду)	60 (30 в ряд)	80 (20 в ряд)
шаг [мм] / [дюйм]	2 / 0.787	0.4 / 0.016	0.635 / 0.025
высота штабеля [мм] / [дюйм]	от 4,78 до 5,29 / от 0,188 до 0,208	5 / 0.197
номинальная скорость [ГГц] / [Гбит/с]	5.5 / 11	13,5/27 (несимметричный) 15,5/31 (дифференциал)	32
Несимметричные контакты ввода-вывода (VCCIO)	8	37 (28 скоррект.) + (9 фиксированных 3,3 В)	8 + И2С
макс. дифференциальный ввод/вывод	нет	макс. 12 ЛВДС	макс. 4 полосы + REFCLK
Источник питания	регулируемый, 3,3 В, 5 В
Номинальный ток на контакт [А]	4.1 (2-контактное питание)	1,6 (2-контактное питание)	1,34 (4-контактное питание)
макс. Диапазон температур [°C]	от -55 до 125

Структура и описание несущих модулей

Допускаются модули одинарной, двойной или тройной ширины, и они имеют больше монтажных отверстий.

Тройной размер места на несущей плате составляет 67,72 x 57,5 мм. ² (2,66535 x 2,26378 дюйма²). Есть 3 слота. Монтажные отверстия (1–6) для винтов M2 имеют диаметр 2,2 мм (0,0866 дюйма) и требуют проставки SMD для механического крепления. Шаблон печатной платы CR99201 имеет разъемы LS и HS с названиями: AX, BY и CZ. CR99500 ^[2] Шаблон печатной платы имеет разъемы LS, HS и GT.

Несущие платы CRUVI
Модуль TEB1000 Altera Stratix 10 SX FPGA SoC CRUVI Baseboard.jpg
Несущая плата для Altera Stratix 10 SX FPGA SoC SOM со слотами HS LS CRUVI
Несущая плата для Altera Stratix 10 SX FPGA SoC SOM со слотами HS LS CRUVI
Комплект разработки AXE5-EAGLE с FPGA Altera Agilex 5 E SoC и слотами HS LS CRUVI
несущая плата с Altera Cyclone10 LP FPGA и слотами HS LS CRUVI

одинарная, двойная и тройная несущая плата
несущая плата с Altera MAX 10 FPGA
Шаблон печатной платы CR99201
несущая плата с Altera Cyclone V FPGA
размер шаблона печатной платы CR99500
Шаблон печатной платы CR99500
несущая плата, вид сверху

Структура и описание периферийных модулей

Возможны различные одиночные периферийные модули, гибкие и масштабируемые по размеру разъемов LS, HS и GT. Монтажные отверстия предназначены для винтов M2 диаметром 2,2 мм (0,0866 дюйма).

Шаблоны для периферийных модулей

Рекомендуется иметь EEPROM с I2C для идентификации периферийного модуля с определенным номером адреса.

Периферийные платы CRUVI
Д х В [мм ²] / [дюйм²]	скорость	Шаблон печатной платы ^[2]	Примечание
14 х 14 / 0,55 х 0,55	ЛС	CR99001	имеется идентификационная EEPROM; Этот шаблон полезен для I2C, I3C датчиков I2S PDM MEMS , SPI, микрофонов , программируемого генератора, АЦП, ЦАП или SPI (QSPI) Устройство флэш-памяти в корпусе BGA24 или SO-8.
14 х 14 / 0,55 х 0,55	ЛС	CR99002	то же, что CR99001, с добавленными разъемами u.Fl для ввода-вывода.
22 х 32 / 0,87 х 1,2598	ЛС	CR99003	максимальный размер: одна ширина, половина длины, идентификационная EEPROM включена
18 х 32 / 0,71 х 1,26	ЛС	CR99004	Этот шаблон можно использовать для преобразования в разъем, совместимый с Pmod (CR00005).
22 х 30 / 0,87 х 1,18	ЛС	CR99005	представляет собой модуль LS половинной длины с двумя разъемами SMA.
18 х 20 / 0,71 х 0,79	HS	CR99101	модуль HS минимального размера; подходит для HyperRAM или HyperFlash (CR00041), eMMC (CR00049) или адаптера обратной связи для CRUVI-HS (CR00091)
22 х 57,5 / 0,87 х 2,26	HS	CR99102	модуль HS одинарной ширины максимального размера; подходит для адаптера тестирования сигналов для зондирования с помощью осциллографа или логического анализатора (CR00026), для высокоскоростных интерфейсов, таких как USB-C , HDMI (CR00240), MIPI CSI / DSI , SDIO, xGMII Ethernet (CR0020x) и LVDS ADC (от 1 до 4 данных). переулок)
22 х 57,5 / 0,87 х 2,26	ГТ	CR99400	Этот шаблон подходит для выхода HDMI (CR00240), АЦП JESD204B (CR00401), адаптера обратной связи для CRUVI-GT (CR00092).

Распиновка и описание сигнала

Распиновка CRUVI-LS и описание сигнала

Распиновка CRUVI-LS и описание сигнала
Приколоть	Начальный	Сигнал	Приколоть	Начальный	Сигнал
1	ПДД	I2C (SDA), SMBUS (SDA)	7	Д1	UART (RXD1), SD(D1), SPI (MISO), QSPI (D1), JTAG(TDI)
2	СКЛ	I2C(SCL), SMBUS(SCL)	8	КЛК	UART(RTS), SD(CLK), SPI(CLK), QSPI(CLK), JTAG(TCK)
3	Д3	UART(RST), SD(TXD0), QSPI(D3), JTAG(nRST)	9	Д0	UART(TXD1), SD(D0), SPI(MOSI), QSPI(D0) JTAG(TDO)
4	КЛЕТКА	UART(CTS), SD(CMD), SPI(SEL), QSPI(SEL), JTAG(TMS)	10	ВКК	Мощность 3,3 В
5	Д2	SMBUS(INT), UART(RXD0), SD(D2), QSPI(D2), JTAG(RFU)	11	РФС	подлежит уточнению
6	Земля	Земля	12	ВБУС	Мощность 5 В

Распиновка CRUVI-HS и описание сигнала

Описание сигнала CRUVI-HS
Приколоть	Основная функция	Примечание	Приколоть	Основная функция	Примечание	Приколоть	Основная функция	Примечание	Приколоть	Основная функция	Примечание
1	РФС1		16	А0_Н	ЛВДС	31	Земля	Земля	46	А5_Н	ЛВДС
2	ХСИО		17	Б0_Н	ЛВДС	32	А3_П		47	Б5_Н	ЛВДС
3	ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ/ПРЕКРАЩЕНИЕ		18	Земля	Земля	33	Б3_П	ЛВДС	48	Земля	Земля
4	ВКК	3,3 В	19	Земля	Земля	34	А3_Н		49	Земля	Земля
5	ПДД		20	А1_П	ЛВДС	35	Б3_Н	ЛВДС	50	РФУ2_П
6	HSO		21	Б1_П	ЛВДС	36	УПРАЖНЕНИЕ	от 1,2 до 3,3 В	51	ДИ/ТДИ	JTAG, SPI (МИСО)
7	СКЛ		22	А1_Н	ЛВДС	37	Земля	Земля	52	РФУ2_Н
8	ХСРСТ		23	Б1_Н	ЛВДС	38	А4_П	ЛВДС	53	ДЕЛАТЬ/ВСЕ	JTAG, SPI (МОСИ)
9	ВКК	3,3 В	24	Земля	Земля	39	Б4_П	ЛВДС	54	Земля	Земля
10	HSI		25	Земля	Земля	40	А4_Н	ЛВДС	55	СЭЛ/ТМС	JTAG, SPI(SEL)
11	РЕФКЛК		26	А2_П		41	Б4_Н	ЛВДС	56	РФУ_П
12	Земля	Земля	27	Б2_П	ЛВДС	42	Земля	Земля	57	РЕЖИМ	JTAG ОДИН
13	Земля	Земля	28	А2_Н		43	Земля	Земля	58	РФС_Н
14	А0_П	ЛВДС	29	Б2_Н	ЛВДС	44	А5_П	ЛВДС	59	СКК/ТСК	JTAG, SPI(CLK)
15	B0_P	ЛВДС	30	Земля	Земля	45	B5_P	ЛВДС	60	ВБУС	5В

Распиновка CRUVI-GT и описание сигнала

Описание сигнала CRUVI-GT
Приколоть	Основная функция	Примечание	Приколоть	Основная функция	Примечание	Приколоть	Основная функция	Примечание	Приколоть	Основная функция	Примечание
А1	Земля	Земля	Б1	ТСК	JTAG	С1	ТДИ	JTAG	Д1	Земля	Земля
А2	ТХ3_N		Б2	ТМС	JTAG	С2	ТДО	JTAG	Д2	RX3_N
А3	ТХ3_П		Б3			С3			Д3	RX3_P
A4	Земля	Земля	Б4			С4			Д4	Земля	Земля
А5	ТХ2_Н		Б5			С5			Д5	RX2_N
А6	ТХ2_П		Б6			С6	Д1_Н		Д6	RX2_P
A7	Земля	Земля	Б7			С7	Д1_П		D7	Земля	Земля
А8			Б8			С8			Д8	CLK0_N	КЛК
А9			Б9			С9			Д9	CLK0_P	КЛК
А10			Б10	УПРАЖНЕНИЕ	от 1,2 до 3,3 В	С10	ВКК_5В	5В	Д10	Земля	Земля
А11			Б11	ВКК_3,3 В	3,3 В	С11	ВКК_12В	12 В	Д11	Земля	Земля
А12			Б12			С12			Д12	ГБТКЛК0_Н	КЛК
А13			Б13			С13			Д13	GBTCLK0_P	КЛК
А14	Земля	Земля	Б14			С14	Д0_Н		Д14	Земля	Земля
А15	ТХ1_Н		Б15			С15	Д0_П		Д15	RX1_N
А16	ТХ1_П		Б16	S4_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	С16	S7_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	Д16	RX1_P
А17	Земля	Земля	Б17	S5_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	С17	S6_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	Д17	Земля	Земля
А18	ТХ0_N		Б18	S0_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	С18	S3_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	Д18	RX0_N
А19	ТХ0_П		Б19	S1_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	С19	S2_LS	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ВВОД-ВВОД	Д19	RX0_P
А20	Земля	Земля	Б20	SDA_LS	SMBus	С20	SCL_LS	СМБУ	Д20	Земля	Земля

Ссылки

^ «Спецификация CRUVI v2.0.1 (2024 г.)» (PDF) . Гитхаб . Проверено 17 мая 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Шаблон печатной платы платы CRUVI» . Гитхаб . Проверено 17 мая 2024 г.

Внешние ссылки

[1] «Спецификация CRUVI v2.0.1 (2024 г.)» (PDF) . Гитхаб . Проверено 17 мая 2024 г.

[PCB_template_CRUVI-2] Jump up to: ^а ^б «Шаблон печатной платы платы CRUVI» . Гитхаб . Проверено 17 мая 2024 г.

[1]

[2]