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(fā)的基于3U VPX風(fēng)冷、導(dǎo)冷架構(gòu)的信號處理板，適用于高速圖像處理等。芯片采用工業(yè)級設(shè)計。

      板卡采用標(biāo)準(zhǔn)3U VPX架構(gòu)，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(tài)監(jiān)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(shè)計依據(jù)VPX標(biāo)準(zhǔn)（VITA 46.0），支持導(dǎo)冷，能夠滿足用戶在特殊環(huán)境下的使用需求。

圖 1：板卡實物圖

 

 

圖 2：板卡結(jié)構(gòu)框圖

二、硬件參數(shù)

表 1：板卡硬件參數(shù)

處理器

FPGA: Xilinx XCZU15EG-2FFVB1156I

DSP: TI TMS320C6678 主頻1.25GHz

協(xié)處理器

MCU：STM32F103C8T6

內(nèi)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(tài)指示燈，F(xiàn)PGA狀態(tài)指示，DSP狀態(tài)指示，MCU狀態(tài)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(fù)位方式

外復(fù)位

前面板

4個狀態(tài)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(wǎng)

VPX接口

P0: IIC總線，外復(fù)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(biāo)

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(shù)據(jù)速率1333MT/s。

FPGA PS連接一組DDR4，64bit位寬，容量4GB，數(shù)據(jù)速率2400MT/s。

FPGA PL連接一組DDR4，64bit位寬，容量4GB，數(shù)據(jù)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(lián)。

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

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(yè)級。

板卡結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)VPX 3U大小，支持風(fēng)冷、導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)。

四、物理特性

尺寸：大小為100mm x 160mm

工作溫度：商業(yè)級 0℃ ~ +55℃，工業(yè)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(yīng)用領(lǐng)域

高速信號處理

軟件無線電