Ultra96V2用マルチI/O拡張カード

現在デバッグ中ですが、MIPI-CSI の動作確認できました。

開発イメージ

下記のようなイメージで開発している Ultra96V2 向けのI/O拡張ボードです。

コンセプトは

です。

主な機能として

PLの機能
- TXS0108で3.3V双方向変換した12pin PMOD × 2個
- RaspberryPI互換 MIPI-CSIコネクタ× 2個
- LED × 4個
- プッシュスイッチ × 2個
- ディップスイッチ(4bit) × 1個
- 25MHzクロック供給
PSの機能
- LED × 2個
- TXS0108で3.3V双方向変換したGPIO
- TXS0108で3.3V双方向変換したI2C
- TXS0108で3.3V双方向変換したSPI
その他の機能
- 隠れると困るPWR/RSTスイッチの引き出し
- 申し訳程度にUSB2.0信号を引き出したピンヘッダ

特に MIPI-CSI は、こちらを参考にさせて頂いて、基板厚 0.6mm の想定で設計時の机上計算のみ行っています)。

回路図はこちら

こちらにブログ記事を書きました。

Rev.1 2020/02/11
- 修正内容
  - 初版
- 動作状況
  - MIPI-CSI が同パターンの別基板でデータ受信でき無かったため、部品温存で試さずに Rev.2 製造へ
Rev.2 2020/03/08
- 修正内容
  - MIPI 配線レイアウト変更
  - 基板厚を 0.6mm に変更して発注
- 動作状況
  - J3のMIPI-CSI動作確認(I2Cプルアップをリワーク修正)
  - J4のMIPI-CSI動作確認(I2Cプルアップをリワーク修正)
  - PMODの出力パルス波形確認
  - SW5(DIP-SW)の型番とフットプリントが不一致で実装できず
  - MIPI-DSIの端子をLVCMOS利用箇所でLVCMOS18と勘違いしておりLED点灯が暗い(実際はLVCMOS12)
  - 他はこれから試す予定
Rev.3 2023/02/15
- MIPI-CSI用 I2C プルアップ抵抗抜け修正(R23～26追加)
- LS_GPIO_2 と LS_GPIO_6 の U4 への接続をスワップ
- Q1-4 の DMN63D8LDW-7 -> DMN5L0-6DWK7 に変更(LVCMOS12対応)
- SW5 の GDH04S04 のフットプリントが A6H-4101 用になっていたので両対応パターンに変更
- fumi氏に HSコネクタに来ている信号のうち Bank65 に繋がるものがは 1.2V だと指摘頂き下記を修正
  - SW1, SW2, SW5 を FPGA内部PULLUPして論理逆で使う方針に変更(R35, R36, R31, R32, R33, R34 削除)
  - U3 を使わずにそのままピンヘッダへ (U3, C8, C10, R11, R12 削除)
  - KiCAD を 7.0.0 へ更新