電子工作初心者です。 Spartan-3EのFPGAを使ってSPIで他のデバイスと通信させたいのですが、FPGAのどのピンを使用していいのかわかりません。 FPGAでは汎用IOピンと特定の役割を持ったピンがあると思います。 SPIで必要

Question

となる、CCLK, MOSI, CSO_B, DINの入出力は特定のピンに配置しないと実装できないものなのでしょうか？

また特定のピンを配置しないといけない場合、どのピンを使用すればいいか教えていただきたいです。

Answer 1

汎用IOピンを割り当てます。
当然ながら専用ピンは避け、可能な限り共用ピンも避けます。

デバイスによっては、汎用ピンであっても、入力としてしか機能しないピンがあるので注意して下さい。

リファレンス電圧を必要としないデザイン（IO規格）であれば、VREFピンを避ける必要はありませんが、入力にしか使えないピンがあります。

CLKピンも汎用IOとして利用可能ですが、やはり入力にしかならないピンがあったり、内部プルアップが利用できないピンがあったりします。
逆に、動作クロックは必ずCLKピンに入れます。（SPIのクロックの話ではありません）

コンフィグレーションに関わる共用ピンを使う場合は、細心の注意を払って下さい。コンフィグレーション中に、外部回路で望ましくない信号が出力されたり、外部回路からの信号がコンフィグレーションを邪魔するかも知れません。
コンフィグレーション信号にCCLK、DIN等の名前が付いているので、ユーザ回路の信号名と混同しないよう注意して下さい。ユーザ回路には、USPI_DIN等、Prefixを付けるとわかりやすいです。

また、まとまった機能の各ピンは同じバンクに配置した方が、FPGA内部の配線効率が良くなります。


データーシートの、「ピン配置の説明」をよく読んで設計して下さい。
Spartan-3Eのデーターシートは、DS312というドキュメント番号です。"Xilinx DS312"で検索すれば拾えます。英語版と日本語版があります。

質問者からのお礼コメント

ご回答ありがとうございます！
丁寧に説明していただき、とても参考になりました。
データシートもよく読んで勉強を進めていきたいと思います。