干货 | DIY 一块精简开发板
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我是搞 DIY 玩的，会用到 FPGA 做 PC 和器件的数据接口。很久以前就想做这么个小开发板，带有 USB 高速传输，以及尽可能放个外置 RAM 做 FIFO，FPGA留出来的 I/O 不需要很多。手头还有 Cyclone II 的存货，就继续使用 EP2C5/EP2C8 做设计了，144 脚 QFP 封装的 FPGA。USB 接口器件选 FT232H，他家的 FT232R, FT245R 我都用过，这回第一次用 USB 2.0 高速的。
两层 PCB 设计，不到万不得以不上四层(省开销，我还没有 DIY 画过四层的)。布线允许就放块 IS61LV25616 SRAM. 电源可以从 USB 5V 取或者 5mm DC 插座输入，用一个跳线选择。为了节省 USB 电源开销，没有使用 AMS1117 的简单稳压，而安排了两组 DC-DC 来提供 5V 到 3.3V，迎接 3.3V 到 1.2V 的降压。
画板子用掉了一个整周末加几个晚上的业余时间，软件还是用老土的我惯用的 Eagle 4.16. 再加上一个周末的焊接调试搞定。下面是 PCB 布局图：
FT232H 和 SRAM 占掉了绝大部分的 I/O，剩下来引出到插针的就十几个了。我在 FPGA VCCINT 旁边仅挨着引脚放置了 0402 的贴片电容，没有放到 PCB 背面。这么做是一个尝试，坏处就是临近的两个I/O无法引出走线而浪费掉了，是否值得这么安排退耦有待研究。因此 I/O 口更加吃紧，不得已把 SRAM 的 #CE, #UB, #LB 三个引脚都接地了，都成默认选通，不能 8-bit 写入。
比较费心思的还是 VCCIO, VCCINT 的退耦和走线，以及尽量 GND 不要太破碎。下面两个图把 GND、VCCINT (1.2V)、VCCIO (3.3V) 特意用颜色区别：
单独看 GND，叠在一起看是这个样子的，基本上都覆盖了，用了很多过孔来连接两层中的 GND
第一次做高速 USB 传输，我没有经验。PCB 发出去之后才在网上搜了搜，有说至少要 4 层 PCB 的，有说差分线不能走过孔的。看来我的走线布得不考究，有些忐忑。不过 PCB 做回来还是调通了，传输没有出现什么问题。
实际际效果图
至于 USB 接口的速度，我用同步 FIFO 模式，从 PC 到板子可以达到 19MBytes/s 以上的传输速率，从板子到 PC 可以达到 34MBytes/s 以上的传输速率。这个跟 CPU 负载也有关系。