基于DSP TMS320C6678+FPGA XC7V690T的6U VPX信号处理卡

一、概述 本板卡基于标准6UVPX架构，为通用高性能信号处理平台，系我公司自主研发。板卡采用一片TIDSPTMS320C6678和一片Xilinx公司Virtex7系列的FPGAXC7V690T-2FFG1761I作为主处理器，Xilinx的AritexXC7A200T作为辅助处理器。XC7A200T负责管理板卡的上电时序，时钟配置，系统及模块复位,程序重配等。为您提供了丰富的运算资源。如图1所示： 信号处理平台原理框图 二、设计参考标准 ●VITA46.0VPXBaseStandard ●VITA46.3SerialRapidIOonVPXFabricConnector ● VITA46.4PCIExpressonVPXFabricConnector ●VITA46.7EthernetonVPXFabricConnector 三、技术指标 ●DSP外挂一簇DDR3，数据位宽64bit，容量2GB；数据速率1333MHz； ●DSP外挂NorFlash容量32MB； ●DSP采用EMIF16-NorFlash加载模式； ●DSP连接一路1000BASE-T千兆以太网至前面板； ●DSP连接一路1000BASE-T千兆以太网至VPXP4； ●DSP连接PCIex2至VPXP2； ●FPGA外挂两簇DDR3，每簇容量4GB,位宽64bit，总容量8GB；数据速率1600MHz； ●FPGA外挂NorFlash容量128MB； ●FPGA的加载模式为BPI模式； ● FPGA外接2路FMC-HPC； ●FPGA连接GTHx8至VPXP1； ●FPGA连接GTHx4至VPXP2； ●FPGA连接一路QSFP+至前面板；光口速率40Gbps； ●DSP和FPGA通过SRIOx4@5.0Gbps/perLnae互联； ● DSP和FPGA实现GPIO，SPI互联； ●DSP和CFPGA实现GPIO，SPI，EMIF互联； ● FPGA和CFPGA实现GPIO互联； ●CFPGA连接一路1000BASE-T千兆以太网至VPXP4。 ●板卡要求工业级芯片。结构满足抗震要求。 四、物理特性 ●工作温度：商业级0℃~+55℃，工业级-40℃~+85℃ ●工作湿度：10%～80% 五、供电要求 ●单电源供电，整板功耗：40W ●电压：DC+12V，5A ●纹波：≤10% 六、应用领域 信号处理，无线电通信领域。 七、采集存储计算一体应用 本应用模式，是通过VPX进行扩展后板，接入四路M.2的固态硬盘存储。 每块存储盘与FPGA之间采用PCIE3.0x4接口，可将单块存储盘的性能都得到充分发挥。例如：单盘持续读写带宽≥2GB/s，则单盘的存储阵列持续读写带宽≥2GB/s；当多块盘并行工作时，存储阵列读写带宽成指数增长，2块盘则≥4GB/s,4块盘则≥8GB/s,以此类推。 存储阵列的存储容量由单盘配置决定，目前单块NVME存储盘存储容量可选择512GB、1TB、2TB、4TB、8TB、16TB。例如配置4块存储盘，则存储阵列容量最高可达64TB。 硬盘管理通过文件系统，FPGA的PCIeX4与6UVPX主板互联，操作系统直接映射管理硬盘，也可以通过前面板QSFP+光纤导出给其他服务器设备。 FMC子卡可以扩展高速AD，DA，也可以扩展8路光纤，图像子卡等。 本方案优势就是集中的进行采集，存储，计算一体化，降低硬件成本、功耗，减小设备体积、重量。带来的问题就是FPGA程序集成度很大，开发难度高。 审核编辑 黄宇