一种用于高性能FPGA的多电平标准I/O电路

为了满足等效系统门数为亿门级现场可编程门阵列(FPGA)的高速率、大吞吐量的数据传输需求,设计了一种用于高性能FPGA的多电平标准I/O电路,输入信号范围为0~2.5 V,单个差分对I/O电路的最高数据传输速率为1.25 Gbit/s。在输入缓冲器中,通过互补自偏置的折叠式放大器和施密特触发器的设计,实现了对单端输入信号、半差分输入信号和全差分输入信号等多种电平标准的兼容。在输出缓冲器中,支持多种驱动电流的输出,并且可设置输出的翻转率,降低了同步开关输出可能引起的噪声。低电压差分信号驱动器采用了预加重电流技术,提高了信号的质量。该I/O电路同时集成了数控阻抗电路,可以实时地精确匹配传输线的阻抗特性,提高了信号的完整性。仿真和实测结果表明,该支持多电平标准的I/O电路能够为高性能FPGA提供灵活、可靠的高速数据传输功能。

65nm CMOS工艺中的高速多标准FPGA I/O接口设计

设计了一种现场可编程门阵列(FPGA)中使用的高速可配置的输入输出(I/O)接口电路。通过使用电平移位电路、互补自偏置差分放大电路(CSDA)等,该电路实现了包括低压差分信号(LVDS)在内的多种常见的接口协议标准。该电路同时具备可编程配置压摆率和可编程配置输出驱动电流的功能,同时为保证信号完整性,设计了数字阻抗匹配(DCI)模块。芯片使用SMIC 1P10M65nm CMOS工艺流片。测试结果表明,芯片核心电路在1.2V电压下能保证各种协议工作正常,输入输出信号延时、最大输出电流、最高工作速率等与仿真结果吻合,均达到设计指标要求。