FMC HPC-U.FLDebug Board DS#T0017 REV 2025/05/17 PDF version (coming soon), HTML version | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
FMC HPC Debug Board with 156 U.FL Breakouts and SMA Probing | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Features
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Block diagram
The photos below show the bottom side with HPC mezzanine card connector (MC-HPC-10) and U.FL connectors, and top side with HPC carrier card connector (CC-HPC-10) and testpoints. |
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Applications
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1. Description
The FMC HPC-U.FL Debug Board is a diagnostic tool developed for use with FPGA Mezzanine Cards (FMC) utilizing the High-Pin Count (HPC) interface. The board facilitates signal access and measurement by routing key HPC signals to U.FL, SMA, and clamp connectors. This allows developers and researchers to probe, analyze, and re-route FMC signals with minimal effort and without modifying the system under test. Signal routing includes 156 U.FL-accessible signals, with breakouts for 68 LPC LA bank lines, 48 HPC HA bank lines, 8 clock signals, and 16 differential MGT pairs. The board additionally provides 8 SMA connectors and 8 clamp connection points, which can be linked to any U.FL breakout line, enabling compatibility with standard test equipment. The debug board supports a range of configurations including board-to-board and loopback setups. The mechanical design supports stackable usage, and the board includes a power breakout area for voltage monitoring and injection. It empowers developers with full flexibility to re-route and monitor signals from the FMC HPC connector, drastically simplifying the debugging process and accelerating development cycles. |
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2. Application information
The FMC HPC-U.FL Debug Board is designed to provide structured and flexible access to FPGA Mezzanine Card (FMC) signals, supporting a wide range of debugging, testing, and educational applications. Whether probing low-speed control signals or routing high-speed transceiver lanes, the board simplifies the setup and execution of complex testing scenarios. Its modular architecture and various breakout connectors (U.FL, SMA, and clamp) enable engineers to quickly reconfigure signal paths, visualize waveforms, and evaluate system performance in real time. In the following subsections, typical application use cases are explained in more detail. 2.1 Oscilloscope Probing of Low-Speed Signals For low-speed signal probing, the FMC Debug Board features 8 clamp connectors, 4 next to each other on one side. A large ground plane is exposed at the edge of the circuit board. The clamp points are intended for use with probe hooks or standard oscilloscope probe clips, enabling easy access to control, configuration, and other low-speed digital signals. They can be wired to any of the U.FL breakout points, enabling flexible selection of signals for measurement. Advantages:
2.2 Oscilloscope Probing of High-Speed Signals For high-speed signal measurements, the board provides 8 SMA connectors. These SMA ports can be linked to any U.FL signal using configurable jumpers or cables, allowing precise and stable access to fast differential or single-ended lines. Alternatively, high speed cables can be connected directly to the U.FL connectors (with the correct and required end-to-end connectors). Advantages:
2.3 Loopback Testing of High-Speed Signals
The FMC debug board supports loopback testing through direct U.FL-to-U.FL cable connections.
This allows developers to test signal paths, validate transceiver behavior, or benchmark link performance under real-world routing conditions.
2.4 Board-to-Board Connections of FMC Signals The FMC debug board supports board-to-board communication using U.FL cables, SMA cables, or even direct wiring through the clamp connectors. This allows developers to bridge FMC modules, create test setups across multiple FPGAs, or integrate the debug board into a larger multi-board development environment. Advantages:
2.5 General Information
The board is supplied with 8 U.FL cables to support common probing and interconnection tasks.
Users are responsible for configuring the routing using these cables or compatible jumpers.
It is recommended to connect the U.FL test points of the FMC signals to the SMA/clamp connections using the cables supplied.
To ensure mechanical safety and electrical reliability, spacers or standoffs should be installed when mounting the board to an FMC carrier or chassis.
This prevents connector damage and minimizes mechanical stress.
The scope of delivery includes 8 U.FL cables and a mounting kit with spacers and screws.
Note that the debug board's mechanical dimensions do not comply with the FMC single-width standard.
Due to extended breakout areas and connector placement, users must verify fitment with mechanical enclosures or adjacent components on the carrier board.
The board includes breakout pad arrays for JTAG and I2C access and a dedicated power pin array.
Where needed, users are encouraged to solder standard 2.54 mm pin headers to these locations.
The PCB layout supports common through-hole headers for flexible system integration and extension.
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3. Electrical data (pin description)
This section details the electrical design information, including signal routing characteristics, connector mapping, and reference documentation. 3.1 Signal Mapping to U.FL connectors Table 3.1: U.FL connectors to FMC signals assignment (sorted by connector #id).
3.2 Reference Files To ensure reproducibility and allow community collaboration, all hardware design files are made publicly available: Schematics: T0017_HPC_UFL_DEBUG_BOARD_SCHEMATICS_2024_12_13_REV_A.pdf PCB Layers: T0017_HPC_UFL_DEBUG_BOARD_LAYERS_2024_12_13_REV_A.pdf Mechanical drawings: T0017_HPC_UFL_DEBUG_BOARD_MECHANICAL_2024_12_13_REV_A.pdf GitHub Repository: https://github.com/FMCHUB/FMC_HPC_UFL_DEBUG_BOARD 3.3 Bill of Materials (BoM) Table 3.3: Parts List
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4. Mechanical data
The board outline exceed the size defined by ANSI/VITA 57.1 standard for single width FMC modules. A single width FMC module with board dimensions of 78.80 mm x 69 mm can be attached on top of the debug board.
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5. Ordering information
The FMC HPC-U.FL Debug Board can be ordered at various online market places, or you can request a quotation by sending an e-mail to info@iamelectronic.com.
Tab. 5.1: Assembly variants of FMC HPC-U.FL Debug Board with product numbers and market places.
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6. Document history Document number: DS#T0017 Version history: 2025/05/17: add links to market places in section 5. 2025/05/12: add links to reference files in section 3.2 2025/05/09: 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 |