一、前言
FGPA器件中，I/O的模块分布以bank来划分，bank可分为HR(High Range) IO,HP(High Performance) IO,HD(Hign Density) IO三类，每个bank包含一定数量的可配置I/O。
以Kintex UltraScale+器件为例，在I/O Planning中可以看到I/O bank的分布。
二、I/O Type
Xilinx器件目前支持的三种I/O 类型：HP I/0，HR I/0，HD I/0
HP I/0 banks：主要是满足高速存储和其他芯片与芯片接口的性能要求，支持的电压高达1.8V。
HR I/O banks：主要是满足支持更广泛的I/0标准，支持的电压最高可为3.3V。
HD I/O banks：主要是支持低速接口。
2.1 HR I/O与HP I/O
Ultrascale架构的器件HR I/O和HP I/O支持的电压差异如下表，HP I/O最高到1.8V
同时，HP I/O和HR I/O的内部支持配合一些其他单元如延时单元IDELAY/ODELAY和串并转换单元ISERDES/OSERDES等，具体支持的差异如下表
2.2 HP I/O中的DCI功能
随着器件引脚增加和系统时钟速度加快，PC板的设计和制造难度也随之增加。随着边缘速率不断加快，保持信号完整性成为了一个关键问题。PC板上的走线长度必须适当，以避免反射或振荡。
为了适当断开走线，通常会添加电阻，使输出和/或输入的阻抗与接收器或驱动器的阻抗相匹配，以达到与走线阻抗一致。然而，由于器件输入/输出（I/O）的增加，在器件引脚附近添加电阻会增加电路板面积和元件数量，在某些情况下在物理上无法实现。为了解决这些问题并实现更好的信号完整性，AMD开发了数控阻抗（DCI）技术。
根据I/O标准，DCl既可以控制驱动器的输出阻抗，也可以在接收器端添加并联终端，目的是精确匹配传输线的特性阻抗。DCl在I/O内部主动调整这些阻抗，以校准放置在VRP引脚上的外部精密参考电阻。这可以补偿由于工艺变化导致的I/O阻抗变化。此外，它还可以连续调整阻抗，以补偿温度变化和电源电压波动的影响。许多设计需要使用多个DCl参考VRP引脚，在这种情况下，每个VRP引脚都需要一个唯一的参考电阻。
2.3 输出驱动强度
对于LVCMOS和LVTTL标准，HR I/O和HP I/O可配置的驱动负载强度也不同，HP I/O上允许设置的值总体上会更小
2.4 HD(高密度) I/O
HD I/O(高密度 I/O) Bank 是 Select I/O 资源，支持电压从 1.2V 到 3.3V 的各种 I/O 标准。HD I/O 针对信号端电压参考和伪差分I/O标准进行了优化，工作时数据速率高达 250 Mb/s。此外，HD I/O对真差分输入（带外部终端）的一定程度的支持，以支持LVDS和LVPECL时钟输入。
2.4.1 HD I/O标准
HD I/O 还包含接口逻辑，包括寄存器和静态延迟线，以支持异步、系统同步和基于时钟的源同步接口，HD I/O Bank 支持的特性如下。
2.4.2 HD I/O逻辑资源
对于I/O内接口逻辑资源的支持情况如下，不支持DCI，SERDES和DELAY
HD I/O不支持差分终端或 LVDS/SUB LVDS 输出，但在HP I/O内支持。
SSTL 和 HSTL 输入支持可选的 502 个片上输入终端。
SSTL、HSTL 和 HSUL 支持可实现传统接口和芯片间接口，不支持与 DRAM 内存设备（DDR3、DDR4、LPDDR2 或 LPDDR3）的接口。
2.4.3 HD I/O Bank资源
每个 HD I/O Bank包含 24 个 I/O 引脚。每个bank内有四对支持时钟的引脚，可用于访问时钟资源，或在不用作输入时钟时作为用户 I/O。当定义为单端标准时，HD I/O 引脚支持输入、输出和双向工作模式。成对的 I/O 引脚可用于支持差分标准功能，对于伪差分标准，例如 DLFF SSTL15，提供输入、输出和双向支持。真差分标准，例如 LVDS25，只能用作输入缓冲器。下图为xcku3p-ffvb676-2-i Package图中的2个HD I/O bank区域。
2.5 HP I/O和HR I/O约束
进行I/O 约束必须先将设计运行完synthesis阶段
打开综合设计
进入到package界面
设计中，在I/O Ports界面中展示了设计中的I/O，Fixed勾选的表示已进行位置约束，Package Pin列即展示具体的位置坐标，如下图的E21,在下图的Package界面可找到该位置。该列可直接设置，也可鼠标右键选中IO，按住后一直拖入到Package中需约束的位置，根据Bank的约束可约束到HR I/O或HP I/O上，如下图的Bank 67为HP I/O。
三、参考资料
《ug571-ultrascale-selectio.pdf》