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XC6SLX16 VER1.2 Spartan-6 FPGA 核心板

8.5×8.2cm 的四层板,把 Spartan-6、256Mb SDRAM、128Mb QFLASH、USB2.0(480Mbit/s)、TF 卡与 PMOD 一起做进去;J6 / J7 各 38 路加 PMOD 8 路共 84 路 IO,两个扩展口出厂即可互换 —— 插上 EDA8.1 底板,就是一套能上课、能干活的 SOPC 系统。

14,579 LE 256Mb SDRAM USB2.0 480Mbit/s 84 路 IO 8 对 LVDS 4 层板 85×82mm 兼容 XC7A35T 核心板
核心板 · VER 1.2
XC6SLX16 VER1.2 FPGA 核心板XC6SLX16-2FTG256C

Spartan-6,FBGA256 封装,14,579 个逻辑单元。板载 256Mb SDRAM、128Mb QFLASH、CY7C68013A USB2.0(480Mbit/s)、TF 卡、DS1302 实时时钟与 XILINX PMOD 接口,配套 ISE 14.7 下的 Verilog 与 Microblaze 全套例程。

标准配置XC6SLX16-2FTG256C
后续想上 Artix-7,可以直接换 XC7A35T 核心板:IO 定义与板卡位置兼容,同一块 EDA8.1 底板、同一批扩展模块都不用换。
逻辑单元14,579 LE
SDRAM 容量256 Mbit
扩展 IO84 路
板尺寸85×82 mm
原理图 + 例程源码
可开票、支持批量
ISE 14.7 工程与 UCF
出厂逐台全检
01 为什么选这块核心板

Spartan-6 便宜、够用、资料多,是学校里和产线上都还在大量使用的平台。这块板把外设做到「不用再买模块也能跑完一套实验」的程度:SDRAM、QFLASH、USB2.0、TF、PMOD、RTC 全在板上。

14,579 LE,256Mb SDRAM 兜底

XC6SLX16-2FTG256C:14,579 逻辑单元、32 个 DSP48A1、576Kb Block RAM、2 个 CMT。配 MT48LC16M16 256Mbit SDRAM(16M×16bit,32MB),640×480 RGB565 一帧约 600KB,能缓冲 50 帧,做图像拼接和乒乓缓存够用。

USB2.0 480Mbit/s,真能传图

板上 CY7C68013A(FX2LP)走 Slave FIFO,16 位数据总线直连 FPGA。摄像头采到的图经 SDRAM 缓冲后传 PC 存 BMP,480Mbit/s 高速模式下画面不卡不撕裂;另配 FX2 独立复位键与 J15 固件屏蔽跳线,烧错固件也能救。

两个扩展口,出厂就能互换

J6 / J7 各 38 路 2.54mm 排针,出厂默认互换模式:同一个模块插哪个口都能跑,还能两口同时插同型模块做双路。J6 是 BANK0,8 对 LVDS 按 100Ω 等长布线,电平可随 BANK0 调整。

85×82mm 四层板,能进产品

独立电源层与 GND 层、资深工程师手工布线并做 EMC 仿真,四角安装孔 + 亚克力保护板。插 EDA8.1 底板是实验平台,焊进自己的底板就是核心模块,原型阶段不用重画板。

板载接口够跑完一套课

5 个上拉琴键、4 个独立 LED + 2 个串口指示灯、DS1302 + 纽扣电池、TF 卡座、24LC04 EEPROM、24LC64 固件配置、XILINX PMOD 标准口 —— 配合 EDA8.1 底板还能凑出数码管、VGA、矩阵键盘、步进电机。

以后能升级到 Artix-7

想上更高性能时,直接换成 XC7A35T 核心板(33,280 LE):IO 定义与板卡位置兼容,EDA8.1 底板、摄像头、屏、AD/DA 模块全部沿用,换板不换外设。

02 板载资源一览

整板 21 项外设,参数来自《XC6SLX16 VER1.2 硬件用户手册》与配套原理图。

#外设数量型号 / 说明
01FPGA1XC6SLX16-2FTG256C(FBGA256,Speed Grade 2):14,579 逻辑单元、32 个 DSP48A1、576Kb Block RAM、2 个 CMT、200 个可用 IO,内核 1.2V。
02SDRAM1MT48LC16M16,256Mbit(16M×16bit,32MB),16bit 独立总线,最高 166MHz 读写,做图像与数据缓存。
03串行配置 FLASH1M25P16 16Mbit,烧 .mcs 固件与嵌入式程序;可换 M25P64 / M25P128(更大的位流与多配置)。
04QSPI FLASH1W25Q128 128Mbit(16MB)Quad-SPI,3.3V CMOS,存用户数据、图片与系统文件,掉电不丢。
05EEPROM124LC04,4Kbit(2×256×8bit),IIC 总线,用于参数保存与 IIC 通信实验。
06USB 固件配置124LC64,USB2.0 控制器固件配置芯片,经 J15 跳线与 FX2 连接,可断开重烧。
07TF / SD 卡座1Micro SD 插槽,支持 SD 模式与 SPI 模式,FAT16 / FAT32 文件系统。
08USB 转串口1PL2303(U8),一根 USB 线连 PC 做串口通信,也可给整板供电(去掉 R9 即可改用外部供电)。
09USB2.01CY7C68013A(FX2LP),MINI USB 口(J5),支持 12Mbit/s 与 480Mbit/s;独立 FX2 复位键 S7、J15 固件屏蔽跳线。
10系统时钟150MHz 有源晶振(Y1),接 GCLK0(T8),可自行换频率;也可用 FX2 的 IFCLK(G12)/ CLKOUT(J14) 做同步时钟。
11实时时钟1DS1302,年月日时分秒 + 星期,走到 2099 年;配纽扣电池座,掉电继续走时。
12PMOD 接口1J1,XILINX PMOD 标准 2×6 接口,8 路 IO(其中 2 对差分),可直接插 XILINX 原厂 PMOD 模块。
13扩展口2J6 / J7,各 2×20、2.54mm 排针,各 38 路独立 IO + 5V / GND;出厂默认互换模式,可插同型模块。
14LVDS8 对J6(BANK0)引出 8 对差分,按 LVDS 电气规范 100Ω 等长布线;BANK0 电平可换,支持 1.8 / 2.5 / 2.8V 等标准。
15LED64 个独立 IO 控制(LED0~LED3),另 2 个固定做串口 TXD / RXD 指示,也可当普通 LED 用。
16按键55 个上拉琴键:S1~S4 用户键 + 1 个系统复位;另有一个 FX2 专用复位键。
17JTAG1标准 2×7 14PIN、2.0mm 间距插座,在线调试、下载 .bit、把 .mcs 固化进配置 FLASH。
18电源—5V 输入(J4 或 USB),MP1482 转 3.3V/2A、LT1117 转 1.2V/800mA;BANK0 预留独立 LDO 位(PAM3101,300mA)。
19系统复位1带上拉的复位按键,也可当普通用户按键使用。
20PCB—4 层高速板,独立电源层与 GND 层,等长布线 + EMC 仿真,尺寸 85×82mm,四角安装孔。
21扩展 IO 总数84J6 38 + J7 38 + J1(PMOD)8 = 84 路独立 IO,全部经等长布线并做高速仿真。
注:BANK0(J6)默认通过 R27 接 3.3V;要改电平标准时取下 R27、焊上对应电压的 LDO(PAM3101DAB330 系列)即可。J7 的 PIN1 出厂接 5V、PIN5 接 GND,可按需改电阻。
03 图纸与布局

三张图都出自配套原理图与手册,可以和实物逐块对上:查线、改板、做叠层安装前先看这三张。

XC6SLX16 原理图顶层结构图
原理图顶层结构 FPGA 居中,SDRAM、QFLASH、配置 FLASH、USB2.0、串口、TF 卡、RTC、EEPROM 与 J6 / J7 / J1 的连线关系一目了然,下面拆成电源、FPGA、存储、接口几张子图。
核心板顶层布局标注图
顶层布局 PMOD、JTAG、USB2.0 与 UART 四个口朝上排开;FPGA、SDRAM、128Mb QFLASH、配置芯片、MP1482 电源、RTC 电池、5 按键、4 LED 与 TF 卡座的位置都有标注。
核心板背面布局标注图
背面布局 50MHz 有源晶振、USB 转串口芯片、DS1302 时钟、BANK0 独立 LDO,以及 J6 / J7 两个 2.54mm 扩展口(J6 侧走 8 对 LVDS)。
结构尺寸 85×82mm,与 ALTERA EP4CE30 / XC7A35 核心板的安装孔位与扩展口位置按同一套底板设计 —— 换平台时底板不用重新打样。
04 引脚速查

写 UCF 时最常用的信号都在这张表里;J6 / J7 各 38 脚的完整映射见手册第 23~24 节的引脚表(XC6SLX16 V1.2 pinout)。

功能网络名FPGA 引脚备注
LED0~3LED0~LED3P6 / M6 / M4 / E4高电平点亮
按键 S1~S4S1~S4L5 / M3 / L4 / L3上拉,按下为低
系统复位SYSRESETH2可当用户按键
系统时钟50MT850MHz 有源晶振,GCLK0
串口RXD / TXDL8 / T7USB 转串口,驱动在资料包
EEPROME2PROM_SCL / SDAR1 / P224LC04,IIC
实时时钟RTC_SCLK / RST / DATAE3 / C3 / D3DS1302,三线接口
QSPI FLASHQSPI_CLK / CS / IO0~IO3T5 / R2 / T6 / R5 / R7 / T4W25Q128,可做 Quad 读写
TF 卡TF_CLK / CMD / D0~D3N4 / P4 / M5 / N3 / P5 / N5SD 与 SPI 双模式
USB2.0 数据USB_FD0~FD15D16 / C16 / C15 / B16 / E15 / E16 / F15 / F16 / H15 / H16 / J16 / K16 / K15 / K12 / K14 / J1316 位 Slave FIFO 数据
USB2.0 控制SLOE / SLCS / SLRD / SLWR / PKTENDG14 / G16 / K11 / J12 / J11FIFOADR:H14 / H13;IFCLK:G12;CLKOUT:J14
PMOD J1PMOD_IO0~IO7A14 / B15 / D12 / F10 / E12 / E13 / G11 / D14J1-5、J1-11 为 GND,J1-6、J1-12 为 3.3V
扩展口 J6J6-2 ~ J6-39E6 / C5 / D5 / C4 / C6 / D6 / F7 / C7 / E7 / D8 / E8 / F9 / E10 …PIN1、PIN40 为 5V;PIN5 为 GND
扩展口 J7J7-2 ~ J7-39L16 / L14 / L13 / M15 / N16 / M14 / M13 / P16 / P15 / R16 / N14 / L12 / R15 …PIN1 默认 5V,PIN5 默认 GND
注:SDRAM 的 A0~A12、BA0~BA1、DQ0~DQ15、DQM0~DQM1 与 WE / CAS / RAS / CS / CLK 全部独立引出(U1),引脚表见手册第 15 节;换芯片或改板时以配套原理图为准。
1

供电:两种都行

  • USB 转 DC 线:插 J4,注意 5V、内正外负,插错会烧板。
  • UART 口供电:USB 线直接供 5V;不需要时拆掉 R9 即可断开。
  • 板上 3.3V / 1.2V 全部引出,方便外部取电与测试。
2

J6 与 J7 的差别

  • J6 是 BANK0,8 对 LVDS 在这边,电平可随 LDO 更换。
  • J7 供电端口不同,改电阻配置后即可与 J6 互换插同型模块。
  • 出厂默认就是互换模式,直接插就行。
3

插 EDA8.1 底板

  • 拆掉 R2 / R14 / R7,短接 R15 / R8。
  • J6 对底板 J6、J7 对底板 J7,别插错位置或插反方向。
  • 系统变大后注意外设冲突,不用的外设先屏蔽。
05 插上模块,能长成什么系统

下面全是实物拍摄:一块核心板加我们现成的扩展模块,拼起来就能跑,不用再画转接板。

核心板 + 双摄像头 + 3.2 寸触摸屏

1双摄像头 + 3.2 寸触摸屏

两路 OV7725 同步采集,SDRAM 拼接后上屏;左右 / 上下拼接与单路切换用板上按键就能换。

核心板 + 双摄像头 + 千兆网模块

2双摄像头 + 千兆网

双路采集经 SDRAM 缓冲,走 UDP 传到 PC 保存,做双目视觉的前端采集平台。

核心板 + 双通道 AD9226 + TFT 触摸屏
高速双通道 AD9226 + TFT 屏 DA 用 DDS 产生波形,AD 采集后到 2.8 / 3.2 寸屏显示 —— 一套自己就能搭起来的虚拟示波器。
核心板 + 双通道 AD9226 + 千兆网模块
高速双通道 AD9226 + 千兆网 两路 AD 同时采样,数据经 UDP 实时上传 PC,配合上位机做波形分析与存档。
核心板 + 双通道 AD9226 + VGA 音频模块
高速双通道 AD9226 + VGA / 音频 采集结果直接上 VGA 大屏,音频与按键一并引出,做信号分析演示比小屏清楚得多。
核心板插在 EDA8.1 底板上组成综合实验系统
核心板 + EDA8.1 底板 插上去就是一套 EDA / SOPC 综合实验系统:8 位数码管、VGA、PS/2、4×4 矩阵键盘、拨码、步进与直流电机、红外、音频、触摸屏一次配齐。
可选扩展模块清单
可选扩展模块 摄像头(OV7725 / OV5640 / MT9M001 / MT9V034 / 双目)、2.8~7 寸触摸屏、AD/DA(AD9226 / 高速 AD-DA / 24bit)、千兆网 / 100M 网 / USB2.0+VGA、转接板与电平转换,插 J6 / J7 / J1 直接用。
06 例程与开发环境

ISE 14.7 工程 + UCF 约束 + 中文教程,一个外设一个工程,编译下载就能看结果 —— 不是只给源码让你自己配环境。

ISE 14.7 开发环境

全功能安装包(含 ISE、ChipScope、iMPACT)+ 安装与使用视频教程;每个工程附带现成 UCF 约束,直接编译下载。

Verilog 中文教程

《XC6SLX16 VERILOG 教程》:从点灯到 SDRAM、摄像头、USB2.0、千兆网,按外设分章,每章配一个可运行的工程。

Microblaze 软核教程

《XC6SLX16 Microblaze 教程》:软核搭建、GPIO、BRAM、定时器中断、串口与中断控制器,一步步在 EDK 里建起来。

USB2.0 上位机与固件

MFC 上位机(VS2010)做图像显示与 BMP 保存;CY7C68013A 固件与驱动安装说明配套提供,改 VID / PID 就能二次开发。

主要例程(按外设分目录)

  • LED 闪烁 / 流水灯
  • 按键消抖与状态机
  • 数码管动态扫描
  • 4×4 矩阵键盘
  • 串口收发与回环
  • DS1302 实时时钟
  • 24LC04 EEPROM 读写
  • W25Q128 QSPI 读写
  • SDRAM 读写测试
  • TF 卡 FAT32 读写
  • VGA 彩条 / 移动方块
  • VGA 显示 ROM 图片
  • LCD 触摸屏显示
  • OV7725 采集到 VGA
  • OV5640 采集到 LCD
  • 双目采集与拼接
  • 千兆网 UDP 收发
  • USB2.0 图像传输
  • 高速 AD 采集
  • DA / DDS 波形输出
  • AD-DA 虚拟示波器
  • Microblaze GPIO
  • Microblaze 定时器中断
  • Microblaze 串口通信
注:例程清单随资料包提供,网盘目录与清单逐条对应;示例工程以 ISE 14.7 为准,高版本 ISE 需要重新指定器件与 UCF。
07 发货清单与下单确认

核心板已装亚克力保护板;屏、摄像头、AD/DA、下载线、EDA8.1 底板按需另配,下单前把型号写清。

1

标准发货清单

  • 核心板 ×1(XC6SLX16-2FTG256C,已装亚克力保护板)。
  • USB 转 DC 电源线 ×1,5V 供电用。
  • MINI USB2.0 通讯线 ×1,做 USB2.0 数据通信。
  • 铜柱 ×1 套;资料与例程通过网盘提供。
2

下单前请确认

  • 是否需要 EDA8.1 底板(教学 / 综合实验建议一起配)。
  • 配什么屏:2.8 / 3.2 / 4.3 / 7 寸,是否要触摸。
  • 配什么模块:摄像头单目还是双目、AD/DA 型号、千兆网。
  • 要不要 XILINX Platform Cable USB 下载线(也可用第三方 JTAG)。
想升级到 Artix-7:XC7A35T 核心板与这块板 IO 定义、板卡位置兼容,换板不换底板与外设;本页下单前可让工程师帮你核算资源够不够。

选型拿不准?把项目需求发给我们

告诉我们要跑什么(图像采集 / USB 图传 / 高速 AD / Microblaze / 教学实验)和现场接口,工程师帮你配扩展模块与底板。

XC6SLX16 VER1.2 核心板 14,579 LE · 256Mb SDRAM · USB2.0 · 84 路 IO
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