![]() |
FMC HPC to LPC Breakout Board DS#T0018 REV 2025/02/07 PDF version (coming soon), HTML version |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Breakout board for High-Pin CountFPGA Mezzanine Cards | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Features
|
Block diagram
![]() The photos below show the bottom side with HPC mezzanine card connector (MC-HPC-10) and top side with HPC carrier card connector (CC-HPC-10). ![]() ![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Applications
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Description
The FMC HPC to LPC Breakout board is a passive adapter for accessing the LPC signals of ANSI/VITA 57.1 FPGA Mezzanine Card (FMC) Standard compliant high-pin count (HPC) connectors. The board has two high-pin count (HPC) connectors. All HPC signals are plated through from the top to bottom connector. This means that the breakout board can be used with all combinations of HPC and LPC carrier boards and mezzanine cards. All pins of the connector's rows C, D, G, and H are routed to a separate pad array on the top and bottom side. These pads were placed at a 1.27 mm pitch to easily attach additional probes or solder wires. For special measuring tasks or for use as a stand-alone carrier, the power pins of the connector were routed to additional vias in the back of the module. Furthermore, simple electrical circuits can be realized on the prototyping area, which is a field of non connected vias with a pitch of 2.54 mm. The FPGA mezzanine card has commercial grade form factor (single width, 78.80 mm x 69 mm) and is designed for air cooling. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Application information
The FMC HPC to LPC Breakout module is predestined for three typical applications: 1. Passive FMC module
The board can be used as a passive FMC module or breadboard. Functionality must be realised by external circuitry on the prototyping area.
2. Simple FMC carrier The module can also be used as simple FMC carrier board. This card cannot be used to implement a whole application, but basic functions can be provided. For example, the correct behavior of an attached FMC module can be verified by providing an external power supply through the FMC HPC to LPC Breakout board. Or even a simple I2C programmer and reader for a FRU (field replaceable unit) record can be implemented with this carrier board as a basis. 3. Test point insertion (stacked assembly) The most reasonable application of the module is probably its use as an external test point array for devices under test. The connectors on the top and bottom allow the stacking of at least two external FMC boards. Thus the FMC HPC to LPC Breakout module in the middle of the stack between a carrier and mezzanine card provides test points for all LPC signals passing through the connectors. With such a configuration, a real world FMC setup can be evaluated and debugged. 4. Loopback testing For the implementation of high-speed data links with FPGAs, loopback testing is a useful method for evaluating performance of the carrier platform and verifying the FPGA design. The FMC HPC to LPC Breakout Module can be hooked up as loopback device by shorting the appropriate pins on the board. We have checked different soldered wire connections at two line rates (1350 MHz and 3375 MHz) with Xilinx IBERT core on Xilinx Artix-7 FPGA (XC7A200T-1SBG484C). All the loose cable connections from Tab. 1a were capable of transmitting pseudorandom binary sequence pattens (7-bit PRBS pattern) at the tested data rates without any errors. Tab. 1a: FMC HPC to LPC Breakout Module with different soldered wire connections for shorting the loopback. The eye scans were recorded with Xilinx IBERT core for GTP transceivers on a Artix-7 FPGA (XC7A200T-1SBG484C).
General information
Depending on the application, it is recommended to solder additional pin headers to the power pin array and to the breakout pad array. Standard
pin headers are suitable and fit the PCB layout.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Electrical data (pin description)
The printed circuit board is open-source hardware! You can download the FMC HPC to LPC breakout board schematics and PCB layout files in their latest revision from http://www.fmchub.com. The parts list (see tab. 2) is very simple, because it consists of only two parts. Tab. 2: Parts list of the FMC HPC to LPC Breakout board.
The ANSI/VITA 57.1 FMC standard describes different power supply pins on the LPC connector. The most important are routed to a separate via row next to the FMC connector in the back of the module (see fig. 3).
The signals from the LPC connector are routed to an array of pads (fig. 4).
Please note that all Ground pins on the FMC HPC to LPC Breakout board are not tied together. This also applies to all other pins with identical function on the connector. Traces from the LPC connector to the breakout pads have a minimum width of 0.127 mm (5 mil). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Mechanical data
The board outline is defined by ANSI/VITA 57.1 standard for single width FMC modules. The board includes region 2 and region 3 of that standard. Region 1 for additional I/O connectivity with a front panel has been omitted, such that absolute board dimensions are 78.80 mm x 69 mm. Cut outs on board shape have a radius of 1 mm.
Exact dimensions are given in figure 5.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Ordering information
The FMC HPC to LPC Breakout module can be ordered at various online market places, or you can request a quotation by sending an e-mail to info@iamelectronic.com.
Tab. 5: Assembly variants of FMC HPC to LPC Breakout board with product numbers and market places.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Document history Document number: DS#T0018 Version history: 2025/03/04: Minor changes in title 2025/02/07: added tesults of loopback testing 2025/01/29: added IAM Electronic shop link in section 5 2025/01/09: added correct links in section 5 2025/01/09: corrected Gihub links of schematics and PCB layout in section 3 2025/01/08: corrected Tab.1 Parts list 2025/01/08: Initial release | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7. Imprint Name and registered office of the company: IAM Electronic GmbH Bucksdorffstr. 43 04159 Leipzig Germany Contact: Phone: +49 341 26496031 E-Mail: info@iamelectronic.com Chief Executive Officer: Dr. Philipp Födisch Commercial register: Register court: Amtsgericht Leipzig Register number: HRB 34071 Value Added Tax Identification Number: DE313797981 |