【Xilinx Kintex-7 & Virtex-7 LVDS bank电压】_fpga bank电压匹配原则

各种介绍很多，也都写的似乎很长很详细，但有错误。
详细的查阅Xilinx 论坛 43989

核心

总结一下就是Xilinx 7serious 的FPGA ,你如果要配置成LVDS,这的LVDS是正儿八经的那种，那么FPGA 这块你只需要记住两点就可以。

第一，假如你用的是HR bank,就是宽压的，或者说可以单端到3.3V的，那么就要配置成LVDS_25；对应的VCCO也需要是2.5V;

第二，假如要用的是HP bank,高性能的，那么直接LVDS;VCCO 给到1.8V;

总结以上这两种都是直接对接标准的LVDS的。

1、HR和HP banks基本介绍

Xilinx的7系列FPGA有两种IO Bank：HP（High Performace）和HR（High Range）。
HP（high-performance）I/O banks的设计目的是为了获取更高的Memory及chip-to-chip间的传输速率；
HR（high-range）I/O banks的设计目的是为了更宽的I/O电平标准。
两种BANK的IO口电压不同,其中HR I/O Banks的VCCO电压最大为3.3V,HP I/O banks的VCCO电压最大为1.8V。
特别是初次使用7系列时，在硬件设计中特别要注意它们I/O口的最大工作电压，一不注意就会把电压搞错，导致FPGA不能正常工作。

2、HR和HP banks的LVDS电平

当两个banks的I/O口作为LVDS电平时，HR banks的I/O电压VCCO只能为2.5V，HP banks的I/O口电压为1.8V。
{两个banks支持LVDS的标准不同，HR I/O banks的I/O只能分配LVDS_25标准，HP分配为LVDS标准}。

这说的不对，都是对外支持标准的LVDS,可以认为Xilinx在设计HR bank 时，多了某种驱动，或者认为0.7V左右的压降，类似PN结一类的东西；后文细说猜想原因）

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查阅DS182 手册，LVDS_25和LVDS的电气特性是一致且与标准LVDS相同。
黄色是对参考地电压高电平不超过1.675V，低电平不低于0.7V；
绿色表示差分对的摆幅，或者说二者差值的绝对值，典型值为350mV;
红色表示输出输入的共模电压；

高速AD/DA的LVDS工作电压一般为1.8V，一些硬件工程师可能担心：HR bank的工作电压为2.5V，但是HR bank的LVDS却不是2.5V,可以直接工作电压为1.8V的外设。

3、HR banks电压接错LVDS还能使用吗

当1.8V工作电压AD/DA的LVDS接口连接到FPGA时，设计人员把FPGA HR banks的I/O口电压VCCO直接设计跟AD/DA I/O一样的电压为1.8V，这时也勉强可以工作。HR I/O电压设计为1.8V,同样可以作为LVDS使用。I/O电压主要影响LVDS的阻抗匹配。那么电压不对就无法保证LVDS速率达到理论速率。
但如果给到3.3V，那只能接收，不能发送了。

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某些较旧的 FPGA 系列中提供的“LVDS_33”I/O 标准在 7 系列、UltraScale 或 UltraScale+ 器件中不受支持。
无论是高范围 （HR） bank、高密度 （HD） bank 还是高性能 （HP） bank，其 VCCO 引脚都不能以 3.3V 供电（如果使用 LVDS 输出）。
7 系列、UltraScale 和 UltraScale+ I/O bank 可能支持较旧系列的LVDS_33输出，但必须注意确保：
未违反数据表1和表2中的Vin值。
不违反 LVDS（HP 组）或 LVDS_25（HR 或 HD 组）的 VIDIFF 和 VICM。
可能需要使用IBIS模型运行信号完整性仿真，以确保不违反这两项。

即使VCCO电平不是1.8V，在HP I/O bank中具有LVDS输入也是可以接受的。LVDS 输出（因此是双向 LVDS）只能在 1.8V 供电的组中使用。
同样，即使VCCO电平不是2.5V，在HR或HD I/O bank中具有LVDS_25输入也是可以接受的。LVDS_25输出（以及双向LVDS_25）只能在以 2.5V 供电的组中使用。

但是，必须满足以下条件：

DIFF_TERM属性必须为 FALSE - 您需要使用外部差分终端电阻器。
确保驱动器件的 VOD 和 VOCM 电平在 7 系列、UltraScale 或 UltraScale+ 接收器的 VIDIFF 和 VICM 范围内，并且不违反数据手册表 1 和表 2 中的 VIN。

表 1-55：7 系列 FPGA 中的“每个受支持的 I/O 标准的 VCCO 和 VREF 要求” SelectIO 资源用户指南 （UG471） 概述了所有支持的 I/O 标准的 VCCO 和 VREF 电压轨要求，输入和输出列不同（双向引脚需要同时遵守两者）。

表 1-77：UltraScale 架构 SelectIO 资源用户指南 （UG571） 中的“每个受支持的 I/O 标准的 VCCO 和 VREF 要求”概述了所有支持的 I/O 标准的 VCCO 和 VREF 电压轨要求，输入和输出列不同（双向引脚需要同时遵守两者）。