Forum: FPGA, VHDL & Co. Beschaltungstechniken für high speed Verknüpfungen


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von Tobias N. (technick2)


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Kennt jemand der Entwickler ein gutes Buch oder eine andere Quelle, die 
Aufschluss über Beschaltungstechniken bei FPGAs gibt, wenn diese für 
Hochgeschwindigkeitsanwendungen ausgelegt werden sollen?

Es ginge um solche Sachen wie:

Takteingang:
Konstruktion des Oszillators / Taktgebers, Anschaltung desselben über 
kapazitive Kopplung, Auslegung / Berechnung differentielle Terminierung

Verknüpfung:
differentielle Verbindungen, Transceiver-Beschaltung, Verkopplung von 
Chips

Powering:
Auslegung von Blockkondensatoren, Vermeidung EMV, Signalführung

von DümmsteNussAmBaum (Gast)


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Tobias N. schrieb:
> Kennt jemand der Entwickler ein gutes Buch oder eine andere Quelle, die
> Aufschluss über Beschaltungstechniken bei FPGAs gibt, wenn diese für
> Hochgeschwindigkeitsanwendungen ausgelegt werden sollen?

Die Application Notes des Herstellers natürlich, bspw:
https://www.xilinx.com/support/documentation/user_guides/ug483_7Series_PCB.pdf

von Tobias B. (Firma: www.elpra.de) (ttobsen) Benutzerseite


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Ergaenzent noch die Schematics der entsprechenden Hersteller 
Eval-Boards.

von Frickel F. (frickelfritze)


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Tobias N. schrieb:
> Kennt jemand der Entwickler ein gutes Buch oder eine andere Quelle, die
> Aufschluss über Beschaltungstechniken bei FPGAs gibt, wenn diese für
> Hochgeschwindigkeitsanwendungen ausgelegt werden sollen?
>
> Es ginge um solche Sachen wie:
>
> Takteingang:
> Konstruktion des Oszillators / Taktgebers, Anschaltung desselben über
> kapazitive Kopplung, Auslegung / Berechnung differentielle Terminierung
>
> Verknüpfung:
> differentielle Verbindungen, Transceiver-Beschaltung, Verkopplung von
> Chips
>
> Powering:
> Auslegung von Blockkondensatoren, Vermeidung EMV, Signalführung

Jetzt könnte man ja mal ketzerisch fragen, was hat das mit FPGAs zu tun?

Oder anderes ausgedrückt, das sind Grundlagen die auch überall anders 
zutreffen, FPGAs ist nur ein Bruchteil davon. Und wen es um den "einen" 
FPGA geht, dann kommt man eh nicht drum rum sich genau zu dem auch die 
Datenblätter anzuschauen.

Aber ich gebe Dir in soweit recht, zu einigen FPGAs sind die 
Datenblätter so umfangreich, das man damit locker einen dickeren Wälzer 
füllen könnte. Ob das ein "gutes Buch" wird, Hmmm ?!? :)

von Fulfisk (Gast)


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Es hilft auch schon einfach, wenn man sich die physikalischen Grundlagen 
eines Wellenleiters erarbeitet hat. D.h. dafür tut's ein gängiger 
Physikschinken, wie ein Nolting.

von DümmsteNussAmBaum (Gast)


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Fulfisk schrieb:
> Es hilft auch schon einfach, wenn man sich die physikalischen Grundlagen
> eines Wellenleiters erarbeitet hat. D.h. dafür tut's ein gängiger
> Physikschinken, wie ein Nolting.

Skeptisch, zwischen physikalischen Grundlagen und einem optimalen Design 
stehen leider die Fertigungstechnik und die kann nun mal nicht die 
Toleranzen auf 0.000123 die ein Theoretiker gern mal ausrechnet und 
einfordert. Der Klassiker für Hi-Speed PCB Design ist dieser:

ISBN: 978-0133957242

Vielleicht hat der ja nach über 25 Jahren einen würdigen Nachfolger 
gefunden.

von Tobias N. (technick2)


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DümmsteNussAmBaum schrieb:

> Die Application Notes des Herstellers natürlich, bspw:
> https://www.xilinx.com/support/documentation/user_guides/ug483_7Series_PCB.pdf

Die kenne ich, aber die reichen oft nicht. Würde gerne mehr dazu lernen.

von Larry (Gast)


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Bei TI gibt es ausgiebige und ausfuehrlich Appnotes wie deren
schnelle Controller designmaessig zu verwursten sind.
Bis hin zur Gestaltung der Layer und der (µ-)Vias.
Die Grundsaetze sollten analog auch FPGAs zutreffen.

von DümmsteNussAmBaum (Gast)


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Tobias N. schrieb:
> DümmsteNussAmBaum schrieb:
>
>> Die Application Notes des Herstellers natürlich, bspw:
>> https://www.xilinx.com/support/documentation/user_guides/ug483_7Series_PCB.pdf
>
> Die kenne ich, aber die reichen oft nicht.

Papperlapapp, werd mal konkret mit Deiner Mangelliste.

von Christophz (Gast)


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Tobias N. schrieb:
> Powering:
> Auslegung von Blockkondensatoren, Vermeidung EMV, Signalführung

Älteres Application Note von Xilinx, dass ich immer noch gut finde:
"Power Distribution System (PDS) Design (xapp623)"

Parallel zum "Black Magic" Buch fand ich dieses Buch auch hilfreich: 
ISBN 978-0780353763

von -gb- (Gast)


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Ja werde wirklich mal genauer und rücke ein paar mehr Details raus.
Ich habe einen CMOS Oszillator einfach angeschlossen und auch nicht 
irgendwie besonders gelayoutet. Einen differentiellen LVDS Takt habe ich 
auch einfach angeschlossen aber eben terminiert. Geht problemlos mit 250 
MHz.
Und sonst habe ich eben wie von Xilinx empfohlen viele Kondensatoren an 
die Spannungsversorgung gehängt. Auf der Rückseite in 0402 geht das ganz 
gut und noch ein paar größere aussen rum.
Was willst du denn konkret bauen?

von Duke Scarring (Gast)


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Als Ergänzung zu den Buchempfehlungen:
ISBN 978-0081010167

Duke

von Tobias N. (technick2)


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Danke für die links!

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