外部拡張インターフェイス GPIF

2002/07/18-

■GPIFの概要

ボード間のコネクタの信号配置パターンが異なる場合,半田付けなどの作業が必要となり,ボード間の接続に手間がかかります.コネクタのピン配置が同じであれば,ワンタッチで接続することができます.FPGAはピン定義ファイルによって,入力や出力,ピン番号が定義されます.電源ピンやクロックピンの配置が同じであれば,汎用性のあるパターンを作ることができます.これによって,より短時間で接続が可能で,データの送受信を円滑に行えます.また,誤って信号をショートさせる危険性も少なくなります.このような外部拡張コネクタを有するボードを,GPIF搭載のボードと呼ぶことにします.例えば,図1のようにピン配置の異なるマイコンであっても,FPGAであればピンの配置を変えることで接続は可能です.

GPIFは最大50ピンコネクタで,フラットケーブルで接続します.ピン配置を規則的な繰り返しパターンにすることにより,コネクタのサイズを大きくしたり小さくしたりできるスケーラブルな構造になっています(図2).CLK,RESET,GNDを基準として必要に応じてピン数を変更できます.GNDを強化するために,任意の入出力線8ビットごとに,GND線を2本配置しています.また,5Vから1.8Vまで4種類の電源ラインを持つことができ,少量の電流であれば,接続するボードに電源を供給することが可能です.CLKはFPGAなどで,分周したクロックをターゲットのボードに供給することを目的としており,RESETは電源供給時におけるパワーオンリセットなどに使用します.最大50ピンコネクタの場合は表1のような配置となります.


▼概略図 (図1)



▼スケーラブルなピン配置 (図2)


▼最大50ピンコネクタの場合 (表1)

1.8V 1.8V
2.5V 2.5V
3.3V 3.3V
5V 5V
GND 10 GND
11 CLK 12 RESET
13 GND 14 GND
15 I/O 0 16 I/O 1
17 I/O 2 18 I/O 3
19 I/O 4 20 I/O 5
21 I/O 6 22 I/O 7
23 GND 24 GND
25 I/O 8 26 I/O 9
27 I/O 10 28 I/O 11
29 I/O 12 30 I/O 13
31 I/O 14 32 I/O 15
33 GND 34 GND
35 I/O 16 36 I/O 17
37 I/O 18 38 I/O 19
39 I/O 20 40 I/O 21
41 I/O 22 42 I/O 23
43 GND 44 GND
45 I/O 24 46 I/O 25
47 I/O 26 48 I/O 27
49 I/O 28 50 I/O 29


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