KiCadで基板を作る

オープンソースの回路CAD「KiCad」を利用した回路設計や基板製作などを紹介します。


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iw回路設計
KiCadで回路設計や基板設計をしたりしています。 https://iw-circuitdesign.net

ブロック図

大まかなブロック図はひとまず下記にように考えました。
ブロック図

PS部のMIOの電源

PS部のMIOのバンク500とバンク501にはそれぞれ独立した電源(1.8〜3.3V)を供給できます。
参考として、Arty Z7やZyboではバンク500では3.3V、バンク501では1.8Vが使用されています。

PS部のギガビットEthernetコントローラーのI/O電圧

PS部のMIOに接続する場合、外部のPHY(トランシーバ)とはRGMIIインターフェースで接続します。
MIOは1.8V〜3.3Vが設定できますが、PS部のギガビットEthernetコントローラーでは3.3VのI/O電圧はサポートされないようです。(ネットで調べてみる限りでは、動作はするがメーカーとしては非推奨のようです)

※Zynq-7000 SoCテクニカルリファレンスマニュアルより

zynq_rgmii
ザイリンクスのフォーラムを見る限りは、3.3Vでも調整次第で動作は可能なようですが、素直に1.8Vか2.5Vで使用したほうが良さそうです。
参考:https://forums.xilinx.com/t5/Embedded-Processor-System-Design/zynq-interface-to-micrel-ksz9021/td-p/464112

バンク501は1.8Vとします

上記の理由で、バンク501のI/O電圧は1.8Vか2.5Vにする必要があります。
ただ、電源の種類をなるべく少なくしたいので、2.5Vではなく1.8Vにしようと思います。 
そうなるとPSのMIOバンク501に接続するEthernetやUSBのPHY(トランシーバ)は1.8V品を選ぶ必要があります。 

ギガビットEthernetトランシーバ

RGMIIインターフェース、I/O電圧1.8V対応の条件でdigikeyで探してみたところ、下記のものが良さそうかなと考えています。
  • KSZ9031RNX (メーカー:microchip)

USB2.0トランシーバ

PS部のMIOとUSBトランシーバはULPIインターフェースで接続します。
なので、ULPIインターフェース、I/O電圧1.8V対応の条件で探してみたところ、下記のものが良さそうです。
  • USB3317(メーカー:microchip)
  • USB3343(メーカー:microchip)
  • USB3320(メーカー:microchip)

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