基于双KU和Zynq的高性能6U VPX载板

发布时间 2023-09-10 09:21:39作者: 硬件研发18511338032

概要

QT7042板卡是一款高性能的6UVPX载板。板载1个HPC形式的FMC连接器和2个HSPC形式的FMC+连接器。板卡选用了2片Xilinx公司KintexUltraScale系列FPGA家族中的XCKU115-2FLVF1924I和1片Zynq家族的XC7Z1002FFG900搭配1片Spartan家族的XC3S200AN-4FTG256。其中每片KU115搭配2组共4片32bit8Gb的DDR4-2400SDRAM和1颗256Mb的加载SPIFlash,Zynq的PS和PL各搭配1颗32bit8Gb的DDR3-1600的SDRAM和2颗256Mb的SPIFlash。板卡支持2路千兆网信号到VPX连接器(其中一路与前面板RJ45可以二选一),预留一个MicroUSB转接UART接口,1个6pinJTAG下载口,1个SSMC的普通IO口(也可作为RF信号输入),支持MicroSD卡加载程序。
 

QT7042通过1个HPC的标准FMC(VITA57.1)接口和2个HSPC形式的FMC+(VITA57.4)接口向外部提供丰富、高速且可配置的数字I/O资源,其中FMC可提供84对高速差分线(含4对差分时钟线)、10组共20对超高速DP差分对及2对超高速差分时钟线;每路FMC+可提供84对高速差分线(含4对差分时钟线)、1组共2对参考时钟线、1组共2对同步时钟线、24组共48对超高速DP差分对及6对超高速差分时钟线。客户可以根据应用需求灵活地选择FMC子卡或者FMC+子卡,比如ADC子卡、DAC子卡以及光纤子卡等。同时可支持Windows,Linux上位机驱动。便于构建灵活、高效的开发及使用环境。

原理框图


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技术指标

— FPGA默认为2片XCKU115-2FLVF1924I,1片XC7Z1002FFG900和1片XC3S200AN-4FTG256,提供高性价比的丰富的逻辑资源;
— FPGA也可根据需要选择XCKU085-2FLVF1924I,或者XCVU11P-2FLGF1924I和XC7Z045-2FFG900;
— 提供1路FMC标准(VITA57.1)子卡接口,包括84对高速差分线(含4对差分时钟线)、10组共20对超高速DP差分对及2对超高速差分时钟线;
— 提供2路FMC+标准(VITA57.4)子卡接口,每路FMC+接口包括84对高速差分线(含4对差分时钟线)、1组共2对参考时钟线、1组共2对同步时钟线、24组共48对超高速DP差分对及6对超高速差分时钟线;
— 板载2组4GB的高速DDR4和1组2GB的高速DDR3缓存;
— 板载4颗256Mb的SPIFlash;
— 支持MicroSD卡加载程序;
— 支持MicroUSB转UART串口通信;
— 支持6pin排针式JTAG调试接口;
— 前面板预留一个RJ45接口,可以与到背板的2路千兆网信号中的1路二选一)
— 具备功耗管理功能,具有待机模式和正常模式两种状态;
— 具备通过背板的以太网/RS485/RS422/及其他自定义IO等程序升级总线在线更新FPGA程序的功能;
— 1个SSMC形式的GPIO接口或者GPS_PPS接口;
— 标准VPX背板供电,12V和5V独立的电源监控功能;
— 标准6U尺寸VPX接口规范,支持多种协议;特意预留P5和P6不压接,可以满足部分非标需求;
— 通用驱动库及开发程序包,支持多种操作系统;
— 支持导冷散热;

应用

— FPGA信号处理

— 实时多算法处理的在线测试验证

— 测试测量快速环境搭建

— 无线、国防应用

其他支持

— 支持DDR3/DDR4接口,VPX接口等IP的例程;
— 支持Windows驱动,Linux驱动;
— 可插接大部分符合VITA57规范的FMC或者FMC+子卡;
— 可提供FMC或者FMC+子卡演示程序。