KU115+ZU19EG+DSP6678的双FMC 6U VPX处理板

概述

VPX 数字处理板是一款高性能的 6U VPX 载板。主要芯片为 1 片 Xilinx 公司的 Kintex UltraScale 系列 FPGA 家族中的 XCKU115-2FLVA1517I 和 1 片 Zynq UltraScale+ MPSoC 家族的 XCZU19EG-2FFVC1760I 以及 1 片 TI 公司的 DSP 芯片 TMS320C6678ACYPA。

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其中 KU115 搭配2 片 16bit、1GB 的 DDR4-2400 SDRAM（MT40A512M16LY-062E）组成 32bit 位宽，总容量2GB 的 DDR4 存储介质和 2 颗共 1Gbit 的加载 Flash（MT25QU512ABB1EW9-0SIT）。
ZU19EG 的PL 端搭配 2 片 16bit、1GB 的 DDR4-2400 SDRAM（MT40A512M16LY-062E），组成 32bit 位宽，总容量 2GB 的 DDR4 存储介质； PS 端搭配 4 片 16bit 、 1GB 的 DDR4-2400 SDRAM（MT40A512M16LY-062E），组成 64bit 位宽，总容量 4GB 的 DDR4 存储介质。PS 端还搭配 2颗共 1Gbit 的加载 Flash（MT25QU512ABB1EW9-0SIT）以及容量为 64GB 的 eMMC 存储器
（ FEMDRW064G-88A19 ）。
DSP 芯片 C6678 搭配 4 片 16bit 、 512MB 的 DDR3 SDRAM
（MT41K256M16TW），组成 64bit 位宽，总容量 2GB 的 DDR3 存储介质。板卡支持 1 路千兆网口和 1 路 SFP+万兆光口，将 FPGA 的 JTAG 调试口，ZU19EG 的调试串口以及 RS422 通信接口合并成一个 J30J 连接器。
VPX 数字处理板提供 2 个 400Pin（40*10）的 HPC 连接器（ASP_134486-01）作为标准 FMC 接口，该连接器符合 ANSI/VITA 57.1 标准，可以根据应用需求灵活地匹配 FMC 子卡，比如 ADC 子卡、DAC 子卡以及光纤子卡等。
VPX 数字处理板还提供 VPX 连接器和 VPX 机箱背板相连，和整机系统的主板、信道板及接口转换板进行通信。

规格描述

 主控和处理芯片：1 颗 XCKU115+1 颗+1 颗 XCZU19EG+1 颗 DSP
 存储器：
1） XCKU115 搭配 2 片 16bit DDR4 SDRAM（单片 1GB）；
2） XCZU19EG 的PS 端搭配4 片16bit DDR4 SDRAM，PL 端搭配2 片16bit DDR4 SDRAM；
3） 支持 SPI Flash 加载程序；

4） 支持 SPI Flash 存储信息；
5） 支持 eMMCFlash 存储信息；
6） ZU19EG 支持 M2.SSD SATA 存储信息。
 通信和网络
1） 支持 UART 串口通信
2） 支持 14 针 FPGA JTAG 调试；
3） 支持 14 针 DSP JTAG 调试；
4） 支持 SPI 和 IIC。
 外设接口：
1）1 个 M2.SSD SATA 接口；
2）1 个千兆网接口；
3）1 个万兆网光口；
4）1 个 J30J 接口（包含 UART 串口，FPGA JTAG 口和 RS422 收发接口）
 扩展：
1）2 个 FMC 扩展连接器
 控制：
1） 多个 LED 指示灯；
2） 电压和电流监控。
 散热：
1） 导冷散热；
2） 机箱风冷散热。
 供电：
1） VPX P0 +12V 直流供电。
 工作温度范围： 1） 商业级
2） 工业级
 物理特性：
1） 尺寸：233.35mm x 170.60mm x 25.40mm
2） 重量：约 850g

软件支持

 支持 DDR3/DDR4 接口 IP 的例程
 支持 Windows/Linux 驱动
 FMC 支持高速 ADC、DAC 和光纤等子卡，并提供相应软件代码。

产品特点

 标准产品：
完全符合Vita57.1 规范的标准FMC 接口定义，可以适配几乎所有类型的 FMC 子板；
 客户自主度高：根据需要，主芯片可灵活选择；
 存储容量大，种类多：
1） DDR4 SDRAM 内存颗粒
2） DDR3 SDRAM 内存颗粒3） SPI Flash 存储器
4） eMMC Flash 存储器5） M2.SSD SATA 存储器
 支持 UART 接口和 14 针的 JTAG 接口进行调试；
 前面板有 1 个千兆以太网口和 1 个万兆网光口
 环境适应广，风冷和导冷；
 板卡电源电压功耗监控；
 标准 VPX 背板供电。

电源需求

VPX 数字处理板设计遵循 VPX、FMC 规范和 Xilinx 设计要求，直接通过标准背板通过J0 接口供电，正常功耗大约 100W。对于供电系统一般要求尽量小的噪声、波动等，并且供电电压波动范围要求一般在±5%范围内，以保证板卡的稳定正常工作。
VPX 数字处理板通过载板的 FMC 连接器为子卡提供电源。具体要求见 4.2.1 章节相关内容。VPX 数字处理板允许提供的 VADJ 的电压为+1.8V。

板卡安装

VPX 数字处理板可以配合 2 片 FMC 子板安装在 VPX 机箱中使用，由背板供电。
板卡安装时，注意做好静电防护，在无静电防护情况下，请不要直接接触板卡元器件！ 该板卡设计上支持热插拔操作，但是为了安全起见，任何硬件操作请在断电后进行！长
期未使用后再次使用前请确保板卡的金手指部分未氧化，否则可能造成接触不良！

尺寸结构

VPX 数字处理板是一款标准的 6U VPX 板卡，具有 P0-P6 共 7 个标准 VPX 连接器。板卡尺寸为 233.35mm x 160mm（不含连接器）

审核编辑 黄宇