基于3U VPX XCZU15EG+TMS320C6678的信號處理板

一、板卡概述

      本板卡系北京太速科技自主研發的基于3U VPX風冷、導冷架構的信號處理板，適用于高速圖像處理等。芯片采用工業級設計。

      板卡采用標準3U VPX架構，板上集成一片Xilinx公司ZynqUltraScale+系列FPGA XCZU15EG，一片TI公司的多核浮點處理器TMS320C6678，一片STM32 MCU用于板卡狀態監控、電源控制及健康管理功能，板卡集成多片DDR、Flash、PHY、RS422等芯片。

      板卡的電氣與機械設計依據VPX標準（VITA 46.0），支持導冷，能夠滿足用戶在特殊環境下的使用需求。

圖 1：板卡實物圖

 

 

圖 2：板卡結構框圖

二、硬件參數

表 1：板卡硬件參數

處理器

FPGA: Xilinx XCZU15EG-2FFVB1156I

DSP: TI TMS320C6678 主頻1.25GHz

協處理器

MCU：STM32F103C8T6

內存

FPGA-PS: 類型DDR4，位寬64bit，容量4GB

FPGA-PL: 類型DDR4，位寬64bit，容量4GB

DSP: 類型DDR3，位寬64bit，容量4GB

加載方式

FPGA：QSPI，SD卡，eMMC可選擇

DSP：SPI加載模式，SPI Flash 32MB

LED

四個，電源狀態指示燈，FPGA狀態指示，DSP狀態指示，MCU狀態指示

仿真器接口

FPGA: Micro USB接口

DSP: 2x 7Pin JTAG接口，間距2.54mm，

MCU: 3pin JTAG接口，間距2.54mm，

復位方式

外復位

前面板

4個狀態指示燈

3個處理器仿真器接口

1路FPGA-PS串口

1路FPGA-PS 千兆以太網

VPX接口

P0: IIC總線，外復位，外參考時鐘

P1: GTX x16，TTL/LVTTLIO x8

P2: 8路RS422，2路RS232，1路1000BASE-T，2路SGMII，TTL/LVTTL IO x8

三、性能指標

板載一片Xilinx FPGA XC7V690T-2FFG1761I。

板載一片TI DSP TMS320C6678。

板載一片ST MCU STM32F103C8T6。

DSP連接一組DDR3，64bit位寬，容量4GB，數據速率1333MT/s。

FPGA PS連接一組DDR4，64bit位寬，容量4GB，數據速率2400MT/s。

FPGA PL連接一組DDR4，64bit位寬，容量4GB，數據速率2400MT/s。

DSP 采用SPI 加載方式，SPI Flash容量32MB。

FPGA 采用QSPI，SD卡，eMMC加載方式。

DSP和FPGA通過SRIO x4@5Gbps/Lane，SGMII高速總線互聯。

DSP和FPGA通過EMIF16,GPIO,SPI,UART等低速總線互聯。

VPX P1支持4組 SRIO x4@5Gbps/Lane。

VPX P1 支持8個TTL/LVTTL電平IO。

VPX P2 支持8路RS422接口至FPGA PL。

VPX P2 支持1路RS232接口至FPGA PL。

VPX P2 支持1路RS232接口至MCU。

VPX P2支持1路1000BASE-T至FPGA-PS。

VPX P2支持1路SGMII至FPGA。

VPX P2支持1路SGMII至DSP。

VPX P2支持8個TTL/LVTTL電平IO。

板卡芯片采用工業級。

板卡結構采用標準VPX 3U大小，支持風冷、導冷結構。

四、物理特性

尺寸：大小為100mm x 160mm

工作溫度：商業級 0℃ ~ +55℃，工業級-40℃~+85℃

工作濕度：10%～80%

五、供電要求

單電源供電，整板功耗：50W

電壓：DC +12V， 5A

紋波：≤10%

六、應用領域

高速信號處理

軟件無線電