一种fpga可拆装且高速运行的验证开发板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于FPGA的验证开发板，具体为一种FPGA可拆装且高速运行的验证开发板，属于计算机硬件领域。
【背景技术】
[0002]基于FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的验证开发板，是利用FPGA芯片现场可编程及数据并行处理的优势，为满足设计验证的需要而开发的电路板，多采用大容量、高速率的FPGA芯片。通常，FPGA芯片直接焊接在开发板上，或者FPGA芯片焊在PCB转接板上，然后通过转接板连接到开发板上，这就存在一个问题:当FPGA芯片损坏或FPGA的容量、速度不能满足需求，需要更换时，更换FPGA芯片时就会非常的麻烦，需要专业的设备，而且操作中还可能会将价格不菲的FPGA芯片损坏。另外，由于FPGA芯片具有现场可编程及数据并行处理的优势，为保证其快速运行，需要其周围存储芯片具有可并行存取数据、数据传输速度快的特点，而这也是现有技术中需要改进的一点。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种FPGA可拆装且高速运行的验证开发板，其代替了原有的焊接方式，并且充分发挥了 FPGA芯片现场可编程及数据并行处理的特点。
[0004]为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种FPGA可拆装且高速运行的验证开发板，包括开发板、位于开发板上的插座和可拆卸连接于插座上的FPGA芯片，开发板上设有与插座封装形式相对应的焊盘，插座焊接在所述焊盘上；插座上设有与FPGA锡球相对应的管脚，管脚上端与FPGA芯片的锡球相连，下端与开发板上的走线相连接，FPGA芯片通过插座的管脚实现与开发板上各元件的电连接；所述开发板上还设有Flash芯片、FRAM芯片、DDR3芯片、PROM芯片、晶振芯片、电源转换芯片、串口芯片、USB芯片、拨码开关、复位按键、LED指示灯、JTAG接口、串口、USB 口、对外预留接口，均通过开发板上的走线与FPGA插座的管脚相连。
[0005]进一步的，所述FPGA芯片通过锁紧装置与插座可拆卸连接，锁紧装置使FPGA芯片的锡球与插座的管脚紧紧压接在一起，实现与开发板的连通。
[0006]进一步的，所述锁紧装置为夹捏式接触装置，由应力簧片作为弹性元件提供接触动力，引导插座的管脚去压接FPGA芯片的锡球。
[0007]进一步的，所述插座的管脚在数量、间距和排列方式上与FPGA芯片的锡球相一致。
[0008]进一步的，所述插座内含1156个间距为1.0mm的引脚，采用34卡34的方阵排列，用于固定锡球直径为0.6mm±0.1mm的BGA封装的FPGA芯片。
[0009]进一步的，所述FPGA芯片型号为Virtex-5 XC5VLX155，封装为FFG1153。
[0010]本实用新型的有益效果:FPGA芯片在开发板上可以通过手工拆装，不需要其他设备，拆装方便，而且不会损坏芯片，可以反复拆装；同时，该开发板设计充分发挥了 FPGA芯片对数据并行处理的优势，可完全满足设计验证的需求。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为开发板的布局示意图；
[0013]图中:1、FPGA芯片，2、插座，3、开发板，4、锁紧装置，5、管脚。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明和限定。
[0015]如图1所示，一种FPGA可拆装且高速运行的验证开发板，包括开发板3、位于开发板3上的插座2和可拆卸连接于插座2上的FPGA芯片1，开发板上3设有与插座2封装形式相对应的焊盘，插座2焊接在所述焊盘上；插座2上设有与FPGA芯片I的锡球相对应的管脚5，管脚5上端与FPGA芯片I的锡球相连，下端与开发板3上的走线相连接，FPGA芯片I通过插座2的管脚5实现与开发板3上各元件的电连接。
[0016]本实施例中，所述FPGA芯片I通过锁紧装置4实现与插座2的可拆卸连接，锁紧装置4使FPGA芯片I的锡球与插座2的管脚5紧紧压接在一起，实现与开发板3的连通。所述锁紧装置4为夹捏式接触装置，由应力簧片作为弹性元件提供接触动力，引导插座2的管脚5去压接FPGA芯片I的锡球。
[0017]所述FPGA芯片I的锡球与所述FPGA插座2的管脚5在引脚间距、引脚排列及数量等方面要一致，且FPGA芯片I锡球的尺寸满足放入插座2中后在锁紧装置4作用下可以固定，并接触正常。
[0018]在将所述FPGA芯片I放入所述FPGA插座2中时，要让芯片I的引脚与插座2的引脚5——对应，确保FPGA芯片I与FPGA插座2所有引脚之间的正常通信。
[0019]所述FPGA插座2内含1156个间距为1.0mm的管脚5，采用34 * 34的方阵排列，可固定锡球直径为0.6mm± 0.1mm的BGA封装的FPGA芯片L.
[0020]如图2所示，验证开发板3上插座2周围布局有Flash芯片、FRAM芯片、DDR3芯片、两片PROM芯片、两片晶振芯片、电源转换芯片、串口芯片、USB芯片、三组拨码开关、复位按键、十二个LED指示灯、JTAG接口、串口、USB 口、对外预留接口，均通过开发板上的走线与FPGA芯片I相连。
[0021]所述FPGA芯片I型号为Virtex-5 XC5VLX155，封装为FFG1153，芯片内部有丰富的可编程逻辑资源(155648个逻辑单元)、192个36Kb双端口 RAM和大量的I/O引脚(最大到800个)，芯片运行速度快，运行频率最高可达550MHz，可以满足大型设计仿真验证的需要，如集成电路的仿真验证。
[0022]所述FPGA芯片I运行速度较快，为配合其运行，在其周围同时布局了可高速存取数据的存储器(Flash芯片、FRAM芯片和DDR3芯片)，根据FPGA编程，这些芯片可被单独调用，也可同时调用，以保证开发板的高速运行。
[0023]所述PROM芯片，是FPGA芯片I的配置芯片，用于存储比特流配置文件，根据设置采用FPGA主串模式工作；开发板上电工作后，从JTAG接口烧入PROM芯片的配置文件，在自引导程序的作用下被配置进入FPGA芯片，以使FPGA按照既定的功能工作。每