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ELB-VME-VFB6 Modul

Kernkomponente des ELB-VME-VFB6 Moduls ist eine FPGA der Firma Xilinx vom Typ Spartan 6. Diese kann mit einer bereitgestellten oder selbst entwickelten Firmware konfiguriert werden. Die Funktionalität des Moduls kann mit verschiedenen Extension-Karten in die jeweilige Anwendung integriert werden. Das Modul ist eine 6HE hohe und 1 Slot breite VMEBus-Karte. Als FPGA können die Spartan 6 Varianten LX45, LX75, LX100 und LX150 je nach Kundenwunsch bestückt werden.

Mögliche Anwendungen sind

  • Datenerfassung von Experimenten der Kern- und Elementarteilchenphysik,
  • schnelle Prozessabläufe,
  • Verarbeitung und Konvertierung von Messdaten.

Neben den Anschlüssen für die Extensions verfügt das ELB-VME-VFB6 über weitere Ein- und Ausgangsanschlüsse, die vom Benutzer zugänglich und weitgehend frei programmierbar sind.

Stromversorgung

  • Der Einsatz effizienter Schaltregler erlaubt die Versorgung mit -5V, 3,3V und 1,2V. Dadurch besteht eine geringe Wärmeentwicklung.
  • Spannungs- und Strommessung aller interner Spannungen ist in der Karte integriert und digital auslesbar.
  • Die Schaltregler können durch Linearregler ersetzt werden, um den Betrieb des ELB-VME-VFB6 im Bereich starker Magnetfelder zu ermöglichen. In dieser Variante steht weniger Leistung für die verschiedenen Spannungen zur Verfügung und es ist mit einer höheren Abwärme zu rechnen.
  • LED-Statusanzeige aller verfügbaren Spannungen erlaubt eine schnelle Diagnose im Fehlerfall.

Extension Anschlüsse

  • Es sind 3 Extension Steckplätze vorhanden.
  • Jeder Steckplatz hat 80 Verbindungen zu FPGA-I/Os (80 single-ended oder 40 differentielle Verbindungen).
  • Verfügbare Spannungen für die Extensions sind: -5V, +5V, +3,3V, +12V.
  • Die Verbindungen zwischen den Steckplätzen und den FPGA-I/Os sind dokumentiert. Dadurch sind kundenseitige Entwicklungen von Extension-Karten möglich.

VMEbus-Interface

  • 16 MSBs der VMEbus-Interface sind auf der Karte über 4 Kodierschalter einstellbar.
  • Das VMEbus-Interface ist in einer CPLD gekapselt. Dadurch ist eine einfache Ansteuerung der FPGA-Anwendung durch den Benutzer möglich.
  • Die Firmware der FPGA kann über den VMEbus hochgeladen werden.

Zusatzausstattung

  • Interne Erweiterungsports mit 74 Anschlüssen zur FPGA (single-ended oder differentiell). Diese Option steht nicht mit dem Xilinx Spartan 6 LX45 zur Verfügung.
  • Anschlussleiste zu allen benutzerdefinierbaren Pins des VMEbus P2 Anschlusssteckers.
  • Fest installierter 100 MHz Quarzoszillator.
  • DIL-Sockel für die Installation eines weiteren Quarzoszillators.
  • Flash Speicher mit 8 MBytes. Dieser kann über den VMEbus oder den JTAG-Anschluss programmiert werden.
  • VMEbus Zugriff via A32D32, BLT und Interrupts.
  • JTAG-Schnittstelle auf der Karte zur direkten Kommunikation mit der FPGA und dem Flash Speicher.
  • 4 bidirektionale NIM Ein- und Ausgänge. Zwei Eingänge sind mit Takteingängen der FPGA verbunden.
  • 2 universelle differentielle Eingänge für Eingangsspannungsbereiche von -4V bis +5V und 50 mV differentielle Spannungen bei einer Eingangsimpedanz von 100 Ohm. Beide Eingänge sind an GCKs der FPGA angeschlossen.
  • 8 Taster, die jeweils mit einem I/O-Pin der FPGA verbunden sind. Dies erlaubt die Diagnose eigener Firmware oder die Steuerung synthetisierter Betriebsmodi.
  • Status LEDs zeigen den Zustand der FPGA an (VMEbus-Zugriff, Kommunikation).
  • Bis zu 8 benutzerseitig programmierbare LEDs sind auf der Karte verfügbar.