一、 开发板简介
1.1 产品简介
MP5652(A10)核心板采用Intel公司Arria-10 GX系列的10AX027H4F34I3SG作为主控制器,核心板采用4个0.5mm间距120Pin 镀金连接器与母板连接,核心板四个脚放置了4个3.5mm固定孔,此孔可以与底板通过螺丝紧固,确保了在强烈震动的环境下稳定运行。
这款MP5652核心板能够方便用户对核心板的二次开发利用。核心板使用Intel的Arria-10 GX芯片的解决方案,在FPGA 芯片的HP 端口上挂载了4片DDR4存储芯片,每片DDR4 容量高达4Gb(256Mb x 16) 字节,每片16bit组成64bit 位的数据位宽。1片1GB 的QSPI FLASH 芯片用来静态存储FPGA 芯片的配置文件或者其它用户数据。
整个开发系统的结构示意图如下图所示:
通过以上示意图,我们可以看到,我们这个核心板开发平台所能含有的接口和功能。
这款核心板的4个板对板连接器扩展出了244个IO,其中BANK2A、BANK2K、BANK2J、BANK3D的全部IO的电平可以通过更换核心板上的磁珠来修改,满足用户对+1.8V、+1.2V电平接口的需求,默认+1.8V;BANK2J的全部IO的电平也可以通过更换核心板上的磁珠来修改,满足用户对+3.0V、+2.5V、+1.8、+1.2V电平接口的需求,默认+3.0V;另外核心板也扩展出了16对高速收发器17.4 Gbps Transceiver接口。对于需要大量IO的用户,此核心板将是不错的选择。而且IO连接部分,同一个BANK管脚到连接器接口之间走线做了等长和差分处理,对于二次开发来说,非常适合。
1.2 产品规格
MP5652核心板规格
|
FPGA主控制器
|
10AX027H4F34I3SG
|
DDR4
|
162Gb
|
QSPI FLASH
|
1GB
|
启动方式
|
JTAG/QSPI FLASH
|
用户RESET
|
高电平复位
|
IO数量
|
244个(全部BANK电平可调)
|
GTX接口数量
|
4个BANK、TX/RX共16对
|
工作电压/最大电流
|
5—12V/5A
|
核心板尺寸、工艺
|
85Í65mm、沉金工艺
|
与底板扣接高度
|
3mm
|
工作温度
|
-40°C~+85°C
|
1.3产品外观
MP5652核心板正面照片
1.4产品结构尺寸图
核心板结构尺寸图:65(mm)x85(mm), PCB:14 层。
MP5650核心板尺寸图
二、 MP5652核心板使用手册详细介绍
2.1 FPGA芯片
核心板使用的是Intel公司的Arria-10 GX芯片,芯片型号可选10AX027H4F34I3SG。速度等级为3,温度等级为工业级。此型号为FFG1152封装,1152个引脚,引脚间距为1.0mm。Intel Arria-10 GX FPGA的芯片命名规则如下图2-1所示:
图2-1 Arria-10 GX系列芯片命名规则
Arria-10 GX 10AX027H4F34I3SG的主要参数表
名称
|
详细参数
|
Pin(I/O)
|
1152
|
Logic Elements (LE) (K)
|
270
|
ALM
|
101,620
|
Register
|
406,480
|
Memory M20K (Kb)
|
15,000
|
DSP Block
|
830
|
18 x 19 Multiplier
|
1660
|
Transceiver
|
124个, 17.4 Gbps
|
GPIO
|
384
|
LVDS Pair
|
168
|
速度等级(Speed Grade)
|
-3 (Mid)
|
温度等级(Temperature Grade)
|
I (工业级)
|
2.2 DDR4 SDRAM
MP5652开发板上配有四片Micron Technology 的4 Gb的DDR4芯片,型号为EDY4016AABG-DR-F-D。每片DDR4 SDRAM数据位宽为16 bit,共组成64 bit的数据总线宽度。因为4片DDR4芯片连接到FPGA的BANK3B、BANK3C、BANK3D的接口上,DDR43 SDRAM的最高运行速度可达1200 MHz(数据速率2400 Mbps)。DDR4的具体配置如下表2-2-1所示。
表2-2-1 DDR4配置
位号
|
芯片型号
|
容量
|
厂家
|
U3,U4,U5,U6
|
EDY4016AABG-DR-F-D
|
256Mb Í 16bit
|
Micron Technology
|
核心板的DDR4的接口的设计示意图如下图所示:
核心板采用高速布线,DDR4 的硬件设计需要严格考虑信号完整性,开发板的电路及PCB 设计已经充分考虑了匹配电阻/终端电阻,走线阻抗控制,走线等长控制,以确保DDR4 稳定工作。核心板的4片DDR4实物如下图所示:
4 片 DDR4 管脚分配配置如下 2-2-2 所示。
DDR3信号名称
|
FPGA 管脚名称
|
FPGA 管脚位号
|
DDR4_A0
|
IO_3B_43_AD4/LVDS3B_3N/DQ48
|
AD4
|
DDR4_A1
|
IO_3B_12_AH3/LVDS3B_18P/DQ53
|
AH3
|
DDR4_A10
|
IO_3B_39_AB5/LVDS3B_5N/DQ49
|
AB5
|
DDR4_A11
|
IO_3B_37_AC5/LVDS3B_6N/DQ49
|
AC5
|
DDR4_A12
|
IO_3B_19_AF3/PLL_3B_CLKOUT0N/LVDS3B_15N/DQ52
|
AF3
|
DDR4_A13
|
IO_3B_27_AE7/LVDS3B_11N/DQ51
|
AE7
|
DDR4_A14_WE_B
|
IO_3B_47_AB11/LVDS3B_1N/DQ48
|
AB11
|
DDR4_A15_CAS_B
|
IO_3B_28_AC8/PLL_3B_CLKOUT1P,PLL_3B_CLKOUT1,PLL_3B_FB1/LVDS3B_10P/DQS51
|
AC8
|
DDR4_A16_RAS_B
|
IO_3B_38_AB6/LVDS3B_5P/DQ49
|
AB6
|
DDR4_A2
|
IO_3B_41_AB7/LVDS3B_4N/DQSN49
|
AB7
|
DDR4_A3
|
IO_3B_20_AG5/LVDS3B_14P/DQS52
|
AG5
|
DDR4_A4
|
IO_3B_17_AE1/LVDS3B_16N/DQSN53
|
AE1
|
DDR4_A5
|
IO_3B_7_AH4/LVDS3B_21N/DQ54
|
AH4
|
DDR4_A6
|
IO_3B_9_AH2/LVDS3B_20N/DQSN54
|
AH2
|
DDR4_A7
|
IO_3B_18_AF4/PLL_3B_CLKOUT0P,PLL_3B_CLKOUT0,PLL_3B_FB0/LVDS3B_15P/DQ52
|
AF4
|
DDR4_A8
|
IO_3B_40_AB8/LVDS3B_4P/DQS49
|
AB8
|
DDR4_A9
|
IO_3B_21_AF5/LVDS3B_14N/DQSN52
|
AF5
|
DDR4_ACT_B
|
IO_3B_14_AG6/LVDS3B_17P/DQ53
|
AG6
|
DDR4_ALERT_B
|
IO_3B_15_AF6/LVDS3B_17N/DQ53
|
AF6
|
DDR4_BA0
|
IO_3B_42_AE4/LVDS3B_3P/DQ48
|
AE4
|
DDR4_BA1
|
IO_3B_5_AK3/LVDS3B_22N/DQSN55
|
AK3
|
DDR4_BG0
|
IO_3B_29_AD9/PLL_3B_CLKOUT1N/LVDS3B_10N/DQSN51
|
AD9
|
DDR4_CK_C
|
IO_3B_33_AD6/LVDS3B_8N/DQSN50
|
AD6
|
DDR4_CK_T
|
IO_3B_32_AD5/LVDS3B_8P/DQS50
|
AD5
|
DDR4_CKE
|
IO_3B_46_AB10/LVDS3B_1P/DQ48
|
AB10
|
DDR4_CS_B
|
IO_3B_4_AK4/LVDS3B_22P/DQS55
|
AK4
|
DDR4_DM0
|
IO_3A_24_AJ9/CLK_3A_1P/LVDS3A_12P/DQ59
|
AJ9
|
DDR4_DM1
|
IO_3A_10_AP5/LVDS3A_19P/DQ62
|
AP5
|
DDR4_DM2
|
IO_3A_21_AK6/LVDS3A_14N/DQSN60
|
AK6
|
DDR4_DM3
|
IO_3A_37_AE11/LVDS3A_6N/DQ57
|
AE11
|
DDR4_DM4
|
IO_3C_24_W1/CLK_3C_1P/LVDS3C_12P/DQ43
|
W1
|
DDR4_DM5
|
IO_3C_12_AA5/LVDS3C_18P/DQ45
|
AA5
|
DDR4_DM6
|
IO_3C_21_Y9/LVDS3C_14N/DQSN44
|
Y9
|
DDR4_DM7
|
IO_3C_37_V4/LVDS3C_6N/DQ41
|
V4
|
DDR4_DQ0
|
IO_3A_2_AL9/LVDS3A_23P/DQ63
|
AL9
|
DDR4_DQ1
|
IO_3A_8_AP7/LVDS3A_20P/DQS62
|
AP7
|
DDR4_DQ10
|
IO_3A_14_AM6/LVDS3A_17P/DQ61
|
AM6
|
DDR4_DQ11
|
IO_3A_20_AL6/LVDS3A_14P/DQS60
|
AL6
|
DDR4_DQ12
|
IO_3A_12_AP4/LVDS3A_18P/DQ61
|
AP4
|
DDR4_DQ13
|
IO_3A_15_AM5/LVDS3A_17N/DQ61
|
AM5
|
DDR4_DQ14
|
IO_3A_13_AN4/LVDS3A_18N/DQ61
|
AN4
|
DDR4_DQ15
|
IO_3A_19_AL3/PLL_3A_CLKOUT0N/LVDS3A_15N/DQ60
|
AL3
|
DDR4_DQ16
|
IO_3A_27_AJ6/LVDS3A_11N/DQ59
|
AJ6
|
DDR4_DQ17
|
IO_3A_30_AK7/LVDS3A_9P/DQ58
|
AK7
|
DDR4_DQ18
|
IO_3A_29_AH5/PLL_3A_CLKOUT1N/LVDS3A_10N/DQSN59
|
AH5
|
DDR4_DQ19
|
IO_3A_34_AH8/LVDS3A_7P/DQ58
|
AH8
|
DDR4_DQ2
|
IO_3A_0_AN7/LVDS3A_24P/DQ63
|
AN7
|
DDR4_DQ20
|
IO_3A_28_AJ5/PLL_3A_CLKOUT1P,PLL_3A_CLKOUT1,PLL_3A_FB1/LVDS3A_10P/DQS59
|
AJ5
|
DDR4_DQ21
|
IO_3A_31_AK8/LVDS3A_9N/DQ58
|
AK8
|
DDR4_DQ22
|
IO_3A_35_AG8/LVDS3A_7N/DQ58
|
AG8
|
DDR4_DQ23
|
IO_3A_36_AE12/LVDS3A_6P/DQ57
|
AE12
|
DDR4_DQ24
|
IO_3A_38_AF11/LVDS3A_5P/DQ57
|
AF11
|
DDR4_DQ25
|
IO_3A_45_AE8/LVDS3A_2N/DQSN56
|
AE8
|
DDR4_DQ26
|
IO_3A_47_AE9/LVDS3A_1N/DQ56
|
AE9
|
DDR4_DQ27
|
IO_3A_43_AH9/LVDS3A_3N/DQ56
|
AH9
|
DDR4_DQ28
|
IO_3A_39_AG11/LVDS3A_5N/DQ57
|
AG11
|
DDR4_DQ29
|
IO_3A_44_AF8/LVDS3A_2P/DQS56
|
AF8
|
DDR4_DQ3
|
IO_3A_9_AP6/LVDS3A_20N/DQSN62
|
AP6
|
DDR4_DQ30
|
IO_3A_46_AF9/LVDS3A_1P/DQ56
|
AF9
|
DDR4_DQ31
|
IO_3A_42_AH10/LVDS3A_3P/DQ56
|
AH10
|
DDR4_DQ32
|
IO_3C_2_Y1/LVDS3C_23P/DQ47
|
Y1
|
DDR4_DQ33
|
IO_3C_11_Y4/LVDS3C_19N/DQ46
|
Y4
|
DDR4_DQ34
|
IO_3C_0_AB1/LVDS3C_24P/DQ47
|
AB1
|
DDR4_DQ35
|
IO_3C_6_AB2/LVDS3C_21P/DQ46
|
AB2
|
DDR4_DQ36
|
IO_3C_3_Y2/LVDS3C_23N/DQ47
|
Y2
|
DDR4_DQ37
|
IO_3C_7_AB3/LVDS3C_21N/DQ46
|
AB3
|
DDR4_DQ38
|
IO_3C_1_AA1/LVDS3C_24N/DQ47
|
AA1
|
DDR4_DQ39
|
IO_3C_10_Y3/LVDS3C_19P/DQ46
|
Y3
|
DDR4_DQ4
|
IO_3A_3_AL8/LVDS3A_23N/DQ63
|
AL8
|
DDR4_DQ40
|
IO_3C_15_AA9/LVDS3C_17N/DQ45
|
AA9
|
DDR4_DQ41
|
IO_3C_18_W4/PLL_3C_CLKOUT0P,PLL_3C_CLKOUT0,PLL_3C_FB0/LVDS3C_15P/DQ44
|
W4
|
DDR4_DQ42
|
IO_3C_14_AA8/LVDS3C_17P/DQ45
|
AA8
|
DDR4_DQ43
|
IO_3C_17_W7/LVDS3C_16N/DQSN45
|
W7
|
DDR4_DQ44
|
IO_3C_16_W6/LVDS3C_16P/DQS45
|
W6
|
DDR4_DQ45
|
IO_3C_19_W5/PLL_3C_CLKOUT0N/LVDS3C_15N/DQ44
|
W5
|
DDR4_DQ46
|
IO_3C_13_AA6/LVDS3C_18N/DQ45
|
AA6
|
DDR4_DQ47
|
IO_3C_20_Y8/LVDS3C_14P/DQS44
|
Y8
|
DDR4_DQ48
|
IO_3C_30_U3/LVDS3C_9P/DQ42
|
U3
|
DDR4_DQ49
|
IO_3C_33_P1/LVDS3C_8N/DQSN42
|
P1
|
DDR4_DQ5
|
IO_3A_7_AM8/LVDS3A_21N/DQ62
|
AM8
|
DDR4_DQ50
|
IO_3C_27_U2/LVDS3C_11N/DQ43
|
U2
|
DDR4_DQ51
|
IO_3C_35_R2/LVDS3C_7N/DQ42
|
R2
|
DDR4_DQ52
|
IO_3C_32_R1/LVDS3C_8P/DQS42
|
R1
|
DDR4_DQ53
|
IO_3C_34_P2/LVDS3C_7P/DQ42
|
P2
|
DDR4_DQ54
|
IO_3C_31_V3/LVDS3C_9N/DQ42
|
V3
|
DDR4_DQ55
|
IO_3C_36_V5/LVDS3C_6P/DQ41
|
V5
|
DDR4_DQ56
|
IO_3C_44_P4/LVDS3C_2P/DQS40
|
P4
|
DDR4_DQ57
|
IO_3C_39_U5/LVDS3C_5N/DQ41
|
U5
|
DDR4_DQ58
|
IO_3C_45_P5/LVDS3C_2N/DQSN40
|
P5
|
DDR4_DQ59
|
IO_3C_38_U6/LVDS3C_5P/DQ41
|
U6
|
DDR4_DQ6
|
IO_3A_1_AM7/LVDS3A_24N/DQ63
|
AM7
|
DDR4_DQ60
|
IO_3C_43_R3/LVDS3C_3N/DQ40
|
R3
|
DDR4_DQ61
|
IO_3C_47_R4/LVDS3C_1N/DQ40
|
R4
|
DDR4_DQ62
|
IO_3C_42_T3/LVDS3C_3P/DQ40
|
T3
|
DDR4_DQ63
|
IO_3C_46_T4/LVDS3C_1P/DQ40
|
T4
|
DDR4_DQ7
|
IO_3A_6_AN8/LVDS3A_21P/DQ62
|
AN8
|
DDR4_DQ8
|
IO_3A_11_AN5/LVDS3A_19N/DQ62
|
AN5
|
DDR4_DQ9
|
IO_3A_18_AM3/PLL_3A_CLKOUT0P,PLL_3A_CLKOUT0,PLL_3A_FB0/LVDS3A_15P/DQ60
|
AM3
|
DDR4_DQS0_C
|
IO_3A_5_AN9/LVDS3A_22N/DQSN63
|
AN9
|
DDR4_DQS0_T
|
IO_3A_4_AP9/LVDS3A_22P/DQS63
|
AP9
|
DDR4_DQS1_C
|
IO_3A_17_AM2/LVDS3A_16N/DQSN61
|
AM2
|
DDR4_DQS1_T
|
IO_3A_16_AM1/LVDS3A_16P/DQS61
|
AM1
|
DDR4_DQS2_C
|
IO_3A_33_AG7/LVDS3A_8N/DQSN58
|
AG7
|
DDR4_DQS2_T
|
IO_3A_32_AH7/LVDS3A_8P/DQS58
|
AH7
|
DDR4_DQS3_C
|
IO_3A_41_AF10/LVDS3A_4N/DQSN57
|
AF10
|
DDR4_DQS3_T
|
IO_3A_40_AG10/LVDS3A_4P/DQS57
|
AG10
|
DDR4_DQS4_C
|
IO_3C_5_AC2/LVDS3C_22N/DQSN47
|
AC2
|
DDR4_DQS4_T
|
IO_3C_4_AC3/LVDS3C_22P/DQS47
|
AC3
|
DDR4_DQS5_C
|
IO_3C_9_AA4/LVDS3C_20N/DQSN46
|
AA4
|
DDR4_DQS5_T
|
IO_3C_8_AA3/LVDS3C_20P/DQS46
|
AA3
|
DDR4_DQS6_C
|
IO_3C_29_T1/PLL_3C_CLKOUT1N/LVDS3C_10N/DQSN43
|
T1
|
DDR4_DQS6_T
|
IO_3C_28_U1/PLL_3C_CLKOUT1P,PLL_3C_CLKOUT1,PLL_3C_FB1/LVDS3C_10P/DQS43
|
U1
|
DDR4_DQS7_C
|
IO_3C_41_T6/LVDS3C_4N/DQSN41
|
T6
|
DDR4_DQS7_T
|
IO_3C_40_T5/LVDS3C_4P/DQS41
|
T5
|
DDR4_ODT
|
IO_3B_10_AG1/LVDS3B_19P/DQ54
|
AG1
|
DDR4_PAR
|
IO_3B_30_AC9/LVDS3B_9P/DQ50
|
AC9
|
DDR4_RESET_B
|
IO_3B_8_AJ1/LVDS3B_20P/DQS54
|
AJ1
|
DDR4_TEN
|
IO_3B_16_AF1/LVDS3B_16P/DQS53
|
AF1
|
2.3 FPGA BANK接口电平选择
核心板上对外的BANK分别为BANK2A/2J/2K/3D, 这些BANK的IO均支持1.8V/1.2V两种电平可调,默认电平为1.8V。BANK2L, 这些BANK的IO均支持3.0V/2.5V/1.8V/1.2V四种电平可调,默认电平为3.0V。如果需要更换电平,只需要更换对应位置磁珠即可实现调整,核心板BANK电平调节磁珠位置,如下表2-2-3所示。
表2-2-3 BANK电平调节磁珠位号
FPGA BANK
|
+3.0V
|
+2.5V
|
+1.8V
|
+1.2V
|
BANK2A
|
|
|
L10
|
L11
|
BANK2J
|
|
|
L12
|
L9
|
BANK2K
|
|
|
L13
|
L14
|
BANK3D
|
|
|
L15
|
L16
|
BANK2L
|
L5
|
L6
|
L7
|
L8
|
2.4 QSPI Flash
开发板配有一片1Gb大小的Quad-SPI Flash芯片,型号为MT25QU01GBBB8E12-0SIT,它使用1.8V CMOS电压标准。由于QSPI FLASH的非易失特性,在使用中,它可以存储FPGA的配置Bin文件以及其它的用户数据文件。
Part Number
|
Org
|
Temperature
|
MaxClock (MHz)
|
Package
|
MT25QU01GBBB8E12-0SIT
|
1Gbit
|
-40℃to +85℃
|
108
|
TBGA24
|
开发板的QSPI的设计示意图如下图所示:
QSPI Flash 管脚分配配置表如表 2-2-4 所示。
表 2-2-4 QSPI Flash 管脚配置表
2.5 核心板时钟
MP5652核心板为了准确适配不同用途的时钟频率,板载多个时钟源。其中包括100MHz的系统时钟源510KBA100M000BAG CMOS晶振,125MHz的Transceiver差分时钟源SiT9102晶振, 300 MHz的DDR4的外部差分时钟源SiT9102晶振。SiT9102是一款高精度、超低相噪的晶振,非常适合作为高速信号处理系统的时钟源。最后,为了缩短大容量FPGA芯片的下载配置时间,板卡还配有100MHz的初始化时钟源510KBA100M000BAG CMOS晶振,连接CLKUSR 引脚,用户可以配置使用该时钟,配合QSPI×4模式,从而大大提高FPGA的配置效率。
2.5.1 FPGA 系统时钟源
板上提供了一个单端100 MHz 的FPGA 系统时钟源,晶振输出连接到FPGA BANK3D 的全局时钟,这个全局时钟可以用来驱动FPGA 内的用户逻辑电路。该时钟源的原理图如下图所示。
系统时钟引脚分配:
信号名称
|
FPGA 管脚位号
|
SYS_clk
|
K6
|
2.5.2 Transceiver时钟
核心板上为Transceiver收发器提供了125MHz的参考时钟。参考时钟连接到BANKGXBL1E。该时钟源的原理图如下图所示。
BANKGXBL1E时钟源FPGA引脚配置
信号名称
|
FPGA管脚位号
|
REFCLK_GXBL1E_CHTP_1E_T28
|
T28
|
REFCLK_GXBL1E_CHTN_1E_T27
|
T27
|
2.5.3 DDR4外部时钟
板上提供了一个300 MHz的DDR4的外部差分时钟源,型号为SiT9102晶振。SiT9102是一款高精度、超低相噪的晶振,非常适合作为高速信号处理系统的时钟源。该时钟源的原理图如下图所示。
DDR4时钟源FPGA引脚配置
信号名称
|
FPGA管脚位号
|
IO_3B_22_AE2/CLK_3B_0P/LVDS3B_13P
|
AE2
|
IO_3B_23_AE3/CLK_3B_0N/LVDS3B_13N
|
AE3
|
2.5.3 初始化时钟
核心板上还配有100MHz的初始化时钟源,型号为510KBA100M000BAG,输出电平为 CMOS,连接CLKUSR 引脚。该时钟源的原理图如下图所示。
初始化时钟源FPGA引脚配置
信号名称
|
FPGA 管脚位号
|
A10_CVP_100M
|
AK16
|
2.6 JTAG调试口
MP5652核心板板载了一个6PIN的贴片JTAG下载调试接口,方便用户单独调试FPGA。
核心板的JTAG接口连接示意如下图所示:
2.7 系统复位
MP5652核心板支持上电复位,复位整个芯片,同时配合按键也为系统提供全局复位信号。
通过按键U1实现全局复位,高电平复位。该管脚接在了BANK 3B的AJ4管脚上。
2.8 LED灯
核心板上有4个红色LED灯,其中1个是DDR4参考电源指示灯,当DDR4参考电源供电正常后,LED指示灯会亮起。1个是电源指示灯(POWER LED),上电成功电源指示灯会亮起。另外还有2个信号指示灯,与FPGA IO管脚直接相连,高电平灯亮。LED灯硬件连接的示意图如下图所示。
2.9 核心板电源
核心板集成电源管理,+5—+12V电源输入通过TI 电源芯片LTM4628 分别产生0.9V和0.95V的两路电源,其中一路为FPGA的核心提供稳定的电源,另一路为Transceiver GXB的VCCRT提供稳定的电源,LTM4628输出电流高达8A,满足FPGA电流需求。+5—+12V电源输入通过TI 电源芯片LTM4622分别产生+1.2V、+1.8V、+2.5V、+3.0V电压,单片LTM4622有两路电源输出,所以需要2片LTM4622。LTM4622为FPGA其他电源、DRR4、晶振、FLASH等供电。+5V电压经过BL1117转换为3.3V直流,为3.3V晶振提供电压。另外电源上电顺序按官方时序要求进行了控制。
核心板供电架构如下图所示:
电源分配如下表:
电源
|
供电区域
|
+0.9V
|
FPGA INT内核电压、VCCRAM
|
+0.95
|
VCCRT、VCCRT GXB
|
ADJ_VCCIO
|
FPGA BANK电压可调
|
+1.8V
|
FPGA BANK电压、VCCPT、QSPI、晶振等
|
+1.2V
|
DDR4、FPGA BANK电压
|
+2.5V
|
DDR4、FPGA BANK电压
|
+3.0V
|
FPGA BANK电压
|
+3.3V
|
晶振
|
DDR_VTT
|
0.6V
|
2.11 核心板启动方式
核心板支持两种启动模式,分别是JTAG、QSPI Flash。默认为QSPI Flash启动。
2.12 连接器管脚定义
核心板一共扩展出4个高速扩展口,使用4个120Pin的板间连接器(J1~J4)和底板连接,连接器使用松下的AXK5A2137YG,对应底板的连接器型号为AXK6A2337YG。其中J1连接JTAG和BANK2A,BANK2J的IO, J2连接BANK2A,BANK2L、BANK3A、BANK3B、BANK3C、BANK3D的IO,J3连接BANK2K和BANK2L的IO和+5V电源,J4连接GXB的收发器信号。
J1连接器的引脚分配
J1管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
J1管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
1
|
B2A_L21_P
|
AD19
|
61
|
B2J_L12_P
|
AL27
|
2
|
B2A_L19_P
|
AE16
|
62
|
B2J_L2_P
|
AJ27
|
3
|
B2A_L21_N
|
AE18
|
63
|
B2J_L12_N
|
AL26
|
4
|
B2A_L19_N
|
AE17
|
64
|
B2J_L2_N
|
AH27
|
5
|
B2A_L10_P
|
AL16
|
65
|
B2J_L21_P
|
AJ24
|
6
|
B2A_L13_P
|
AH18
|
66
|
B2J_L11_P
|
AP25
|
7
|
B2A_L10_N
|
AM16
|
67
|
B2J_L21_N
|
AK24
|
8
|
B2A_L13_N
|
AH19
|
68
|
B2J_L11_N
|
AN25
|
9
|
GND
|
|
69
|
GND
|
|
10
|
GND
|
|
70
|
GND
|
|
11
|
B2A_L16_P
|
AJ17
|
71
|
B2J_L7_P
|
AN27
|
12
|
B2A_L15_P
|
AG17
|
72
|
B2J_L14_P
|
AL24
|
13
|
B2A_L16_N
|
AK17
|
73
|
B2J_L7_N
|
AM27
|
14
|
B2A_L15_N
|
AH17
|
74
|
B2J_L14_N
|
AL25
|
15
|
B2A_L8_P
|
AM17
|
75
|
B2J_L18_P
|
AN20
|
16
|
B2A_L20_P
|
AG16
|
76
|
B2J_L8_P
|
AP26
|
17
|
B2A_L8_N
|
AN17
|
77
|
B2J_L18_N
|
AP20
|
18
|
B2A_L20_N
|
AF16
|
78
|
B2J_L8_N
|
AP27
|
19
|
GND
|
|
79
|
GND
|
|
20
|
GND
|
|
80
|
GND
|
|
21
|
B2A_L2_P
|
AP16
|
81
|
B2J_L17_P
|
AM23
|
22
|
B2A_L7_P
|
AM18
|
82
|
B2J_L9_P
|
AK27
|
23
|
B2A_L2_N
|
AP17
|
83
|
B2J_L17_N
|
AN23
|
24
|
B2A_L7_N
|
AN18
|
84
|
B2J_L9_N
|
AK26
|
25
|
B2A_L3_P
|
AN15
|
85
|
B2J_L23_P
|
AL23
|
26
|
B2A_L12_P
|
AM15
|
86
|
B2J_L16_P
|
AM22
|
27
|
B2A_L3_N
|
AP15
|
87
|
B2J_L23_N
|
AK23
|
28
|
B2A_L12_N
|
AL15
|
88
|
B2J_L16_N
|
AN22
|
29
|
GND
|
|
89
|
GND
|
|
30
|
GND
|
|
90
|
GND
|
|
31
|
B2A_L4_P
|
AN13
|
91
|
B2J_L13_P
|
AN24
|
32
|
B2A_L14_P
|
AJ14
|
92
|
B2J_L6_P
|
AC24
|
33
|
B2A_L4_N
|
AM13
|
93
|
B2J_L13_N
|
AP24
|
34
|
B2A_L14_N
|
AH14
|
94
|
B2J_L6_N
|
AD24
|
35
|
B2A_L6_P
|
AN14
|
95
|
B2J_L24_P
|
AJ22
|
36
|
B2A_L9_P
|
AL14
|
96
|
B2J_L10_P
|
AM25
|
37
|
B2A_L6_N
|
AP14
|
97
|
B2J_L24_N
|
AK22
|
38
|
B2A_L9_N
|
AK14
|
98
|
B2J_L10_N
|
AM26
|
39
|
GND
|
|
99
|
GND
|
|
40
|
GND
|
|
100
|
GND
|
|
41
|
B2A_L1_P
|
AL13
|
101
|
B2J_L3_P
|
AJ26
|
42
|
B2A_L17_P
|
AJ15
|
102
|
B2J_L1_P
|
AE24
|
43
|
B2A_L1_N
|
AK13
|
103
|
B2J_L3_N
|
AH26
|
44
|
B2A_L17_N
|
AH15
|
104
|
B2J_L1_N
|
AD25
|
45
|
B2A_L5_P
|
AN12
|
105
|
B2J_L22_P
|
AH23
|
46
|
|
|
106
|
B2J_L20_P
|
AF23
|
47
|
B2A_L5_N
|
AP12
|
107
|
B2J_L22_N
|
AH24
|
48
|
|
|
108
|
B2J_L20_N
|
AG23
|
49
|
GND
|
|
109
|
GND
|
|
50
|
GND
|
|
110
|
GND
|
|
51
|
B2J_L4_P
|
AG25
|
111
|
|
|
52
|
B2J_L5_P
|
AJ25
|
112
|
A10_JTAG_TCK
|
AH12
|
53
|
B2J_L4_N
|
AF25
|
113
|
|
|
54
|
B2J_L5_N
|
AH25
|
114
|
A10_JTAG_TMS
|
AL10
|
55
|
B2J_L15_P
|
AP21
|
115
|
|
|
56
|
B2J_L19_P
|
AF24
|
116
|
A10_JTAG_TDO
|
AJ12
|
57
|
B2J_L15_N
|
AP22
|
117
|
|
|
58
|
B2J_L19_N
|
AE23
|
118
|
A10_JTAG_TDI
|
AH13
|
59
|
GND
|
|
119
|
GND
|
|
60
|
GND
|
|
120
|
GND
|
|
J2连接器的引脚分配
J2管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
J2管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
1
|
B2L_3
|
L18
|
61
|
|
|
2
|
|
|
62
|
|
|
3
|
B2L_2
|
K18
|
63
|
|
|
4
|
|
|
64
|
|
|
5
|
B2L_1
|
M18
|
65
|
|
|
6
|
B3D_L1_P
|
T9
|
66
|
|
|
7
|
B2L_0
|
M17
|
67
|
|
|
8
|
B3D_L1_N
|
R9
|
68
|
|
|
9
|
GND
|
|
69
|
GND
|
|
10
|
GND
|
|
70
|
GND
|
|
11
|
|
|
71
|
B3D_L3_P
|
V7
|
12
|
B3D_L24_P
|
M1
|
72
|
B3D_L23_P
|
K1
|
13
|
|
|
73
|
B3D_L3_N
|
U7
|
14
|
B3D_L24_N
|
L1
|
74
|
B3D_L23_N
|
K2
|
15
|
|
|
75
|
B3D_L21_P
|
L3
|
16
|
|
|
76
|
B3D_L22_P
|
J1
|
17
|
|
|
77
|
B3D_L21_N
|
K3
|
18
|
|
|
78
|
B3D_L22_N
|
J2
|
19
|
GND
|
|
79
|
GND
|
|
20
|
GND
|
|
80
|
GND
|
|
21
|
B3D_L2_P
|
U8
|
81
|
B3D_L20_P
|
N2
|
22
|
B3D_L6_P
|
W10
|
82
|
B3D_L19_P
|
M2
|
23
|
B3D_L2_N
|
T8
|
83
|
B3D_L20_N
|
N3
|
24
|
B3D_L6_N
|
W9
|
84
|
B3D_L19_N
|
M3
|
25
|
B3D_L10_P
|
N8
|
85
|
B3D_L8_P
|
N7
|
26
|
B3D_L5_P
|
V9
|
86
|
B3D_L18_P
|
L4
|
27
|
B3D_L10_N
|
M8
|
87
|
B3D_L8_N
|
P7
|
28
|
B3D_L5_N
|
V8
|
88
|
B3D_L18_N
|
K4
|
29
|
GND
|
|
89
|
GND
|
|
30
|
GND
|
|
90
|
GND
|
|
31
|
|
|
91
|
B3B_L2_P
|
AD2
|
32
|
|
|
92
|
B3C_L13_P
|
Y6
|
33
|
|
|
93
|
B3B_L2_N
|
AD1
|
34
|
|
|
94
|
B3C_L13_N
|
Y7
|
35
|
|
|
95
|
B3D_L12_P
|
R6
|
36
|
|
|
96
|
|
|
37
|
|
|
97
|
B3D_L12_N
|
P6
|
38
|
|
|
98
|
|
|
39
|
GND
|
|
99
|
GND
|
|
40
|
GND
|
|
100
|
GND
|
|
41
|
B3D_L16_P
|
J4
|
101
|
B3B_L7_P
|
AD7
|
42
|
B3D_L4_P
|
U10
|
102
|
B3B_L24_P
|
AL1
|
43
|
B3D_L16_N
|
J5
|
103
|
B3B_L7_N
|
AC7
|
44
|
B3D_L4_N
|
T10
|
104
|
B3B_L24_N
|
AK1
|
45
|
B3D_L14_P
|
M6
|
105
|
B3B_L12_P
|
AD10
|
46
|
B3D_L15_P
|
M5
|
106
|
B3B_L23_P
|
AK2
|
47
|
B3D_L14_N
|
M7
|
107
|
B3B_L12_N
|
AD11
|
48
|
B3D_L15_N
|
L5
|
108
|
B3B_L23_N
|
AJ2
|
49
|
GND
|
|
109
|
GND
|
|
50
|
GND
|
|
110
|
GND
|
|
51
|
B3D_L17_P
|
N4
|
111
|
B2A_L23_P
|
AF18
|
52
|
B3D_L9_P
|
R8
|
112
|
B3A_L13_P
|
AL5
|
53
|
B3D_L17_N
|
N5
|
113
|
B2A_L23_N
|
AG18
|
54
|
B3D_L9_N
|
R7
|
114
|
B3A_L13_N
|
AL4
|
55
|
B3D_L7_P
|
N9
|
115
|
B2A_L22_P
|
AF19
|
56
|
B3D_L11_P
|
K7
|
116
|
B2A_L24_P
|
AC17
|
57
|
B3D_L7_N
|
P9
|
117
|
B2A_L22_N
|
AE19
|
58
|
B3D_L11_N
|
L8
|
118
|
B2A_L24_N
|
AD17
|
59
|
GND
|
|
119
|
GND
|
|
60
|
GND
|
|
120
|
GND
|
|
J3连接器的引脚分配
J3管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
J3管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
1
|
B2K_L19_P
|
K23
|
61
|
B2L_15
|
H17
|
2
|
B2K_L24_P
|
M24
|
62
|
B2L_8
|
K19
|
3
|
B2K_L19_N
|
K22
|
63
|
B2L_12
|
J20
|
4
|
B2K_L24_N
|
L24
|
64
|
B2L_14
|
J17
|
5
|
B2K_L15_P
|
H24
|
65
|
B2L_21
|
G17
|
6
|
B2K_L23_P
|
K24
|
66
|
B2L_26
|
G20
|
7
|
B2K_L15_N
|
H23
|
67
|
B2L_36
|
C18
|
8
|
B2K_L23_N
|
J24
|
68
|
B2L_30
|
F19
|
9
|
GND
|
|
69
|
GND
|
|
10
|
GND
|
|
70
|
GND
|
|
11
|
B2K_L17_P
|
G23
|
71
|
B2L_20
|
F18
|
12
|
B2K_L2_P
|
B26
|
72
|
B2L_37
|
D17
|
13
|
B2K_L17_N
|
G22
|
73
|
B2L_31
|
E19
|
14
|
B2K_L2_N
|
A26
|
74
|
B2L_45
|
B20
|
15
|
B2K_L13_P
|
G26
|
75
|
B2L_47
|
D19
|
16
|
B2K_L20_P
|
L23
|
76
|
B2L_39
|
B18
|
17
|
B2K_L13_N
|
F26
|
77
|
B2L_46
|
C19
|
18
|
B2K_L20_N
|
M23
|
78
|
B2L_38
|
A18
|
19
|
GND
|
|
79
|
GND
|
|
20
|
GND
|
|
80
|
GND
|
|
21
|
B2K_L8_P
|
E26
|
81
|
B2L_40
|
A19
|
22
|
B2K_L3_P
|
C27
|
82
|
B2L_43
|
A21
|
23
|
B2K_L8_N
|
D26
|
83
|
B2L_41
|
A20
|
24
|
B2K_L3_N
|
B27
|
84
|
B2L_44
|
B21
|
25
|
B2K_L12_P
|
E23
|
85
|
B2L_28_PLL_1P
|
E21
|
26
|
B2K_L4_P
|
C24
|
86
|
B2L_24_L1_P
|
E17
|
27
|
B2K_L12_N
|
E24
|
87
|
B2L_29_PLL_1N
|
D21
|
28
|
B2K_L4_N
|
D24
|
88
|
B2L_25_L1_N
|
E18
|
29
|
GND
|
|
89
|
GND
|
|
30
|
GND
|
|
90
|
GND
|
|
31
|
B2K_L22_P
|
K25
|
91
|
B2L_22_L0_P
|
J19
|
32
|
B2K_L18_P
|
H27
|
92
|
B2L_18_PLL_0P
|
G18
|
33
|
B2K_L22_N
|
J25
|
93
|
B2L_23_L0_N
|
H19
|
34
|
B2K_L18_N
|
G27
|
94
|
B2L_19_PLL_0N
|
H18
|
35
|
B2K_L14_P
|
H22
|
95
|
B2L_42
|
B22
|
36
|
B2K_L7_P
|
D25
|
96
|
B2L_33
|
C22
|
37
|
B2K_L14_N
|
J22
|
97
|
B2L_34
|
C20
|
38
|
B2K_L7_N
|
C25
|
98
|
B2L_16
|
G21
|
39
|
GND
|
|
99
|
GND
|
|
40
|
GND
|
|
100
|
GND
|
|
41
|
B2K_L9_P
|
E22
|
101
|
B2L_35
|
D20
|
42
|
B2K_L10_P
|
E27
|
102
|
B2L_13
|
H20
|
43
|
B2K_L9_N
|
F23
|
103
|
B2L_17
|
F21
|
44
|
B2K_L10_N
|
D27
|
104
|
B2L_7
|
J21
|
45
|
B2K_L16_P
|
H25
|
105
|
B2L_32
|
D22
|
46
|
B2K_L6_P
|
A23
|
106
|
B2L_6
|
K21
|
47
|
B2K_L16_N
|
G25
|
107
|
B2L_27
|
F20
|
48
|
B2K_L6_N
|
A24
|
108
|
B2L_11
|
M20
|
49
|
GND
|
|
109
|
GND
|
|
50
|
GND
|
|
110
|
GND
|
|
51
|
B2K_L1_P
|
B23
|
111
|
POWER
|
|
52
|
B2K_L21_P
|
J27
|
112
|
POWER
|
|
53
|
B2K_L1_N
|
C23
|
113
|
POWER
|
|
54
|
B2K_L21_N
|
J26
|
114
|
POWER
|
|
55
|
B2K_L11_P
|
F25
|
115
|
POWER
|
|
56
|
B2K_L5_P
|
B25
|
116
|
POWER
|
|
57
|
B2K_L11_N
|
F24
|
117
|
POWER
|
|
58
|
B2K_L5_N
|
A25
|
118
|
POWER
|
|
59
|
GND
|
|
119
|
POWER
|
|
60
|
GND
|
|
120
|
POWER
|
|
J4连接器的引脚分配
J4管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
J4管脚
|
信号名称
|
FPGA引脚号
|
1
|
B1F_CLK1_P
|
M28
|
61
|
B1D_CLK1_P
|
Y28
|
2
|
B1F_RX0_P
|
L30
|
62
|
B1D_TX1_P
|
AG34
|
3
|
B1F_CLK1_N
|
M27
|
63
|
B1D_CLK1_N
|
Y27
|
4
|
B1F_RX0_N
|
L29
|
64
|
B1D_TX1_N
|
AG33
|
5
|
GND
|
|
65
|
GND
|
|
6
|
GND
|
|
66
|
GND
|
|
7
|
B1F_RX5_P
|
C30
|
67
|
B1D_RX0_P
|
AC30
|
8
|
B1F_TX0_P
|
E34
|
68
|
B1D_TX0_P
|
AJ34
|
9
|
B1F_RX5_N
|
C29
|
69
|
B1D_RX0_N
|
AC29
|
10
|
B1F_TX0_N
|
E33
|
70
|
B1D_TX0_N
|
AJ33
|
11
|
GND
|
|
71
|
GND
|
|
12
|
GND
|
|
72
|
GND
|
|
13
|
B1F_TX4_P
|
D32
|
73
|
B1D_CLK0_P
|
AB28
|
14
|
B1F_RX4_P
|
E30
|
74
|
B1D_RX4_P
|
W30
|
15
|
B1F_TX4_N
|
D31
|
75
|
B1D_CLK0_N
|
AB27
|
16
|
B1F_RX4_N
|
E29
|
76
|
B1D_RX4_N
|
W29
|
17
|
GND
|
|
77
|
GND
|
|
18
|
GND
|
|
78
|
GND
|
|
19
|
B1F_TX5_P
|
B32
|
79
|
B1D_RX1_P
|
AB32
|
20
|
B1F_TX1_P
|
C34
|
80
|
B1D_TX4_P
|
AA34
|
21
|
B1F_TX5_N
|
B31
|
81
|
B1D_RX1_N
|
AB31
|
22
|
B1F_TX1_N
|
C33
|
82
|
B1D_TX4_N
|
AA33
|
23
|
GND
|
|
83
|
GND
|
|
24
|
GND
|
|
84
|
GND
|
|
25
|
B1F_CLK0_P
|
P28
|
85
|
B1D_RX5_P
|
V32
|
26
|
B1F_RX1_P
|
K32
|
86
|
B1D_TX5_P
|
W34
|
27
|
B1F_CLK0_N
|
P27
|
87
|
B1D_RX5_N
|
V31
|
28
|
B1F_RX1_N
|
K31
|
88
|
B1D_TX5_N
|
W33
|
29
|
GND
|
|
89
|
GND
|
|
30
|
GND
|
|
90
|
GND
|
|
31
|
B1E_RX0_P
|
U30
|
91
|
B1C_TX4_P
|
AN34
|
32
|
B1E_TX0_P
|
U34
|
92
|
B1C_CLK1_P
|
AD28
|
33
|
B1E_RX0_N
|
U29
|
93
|
B1C_TX4_N
|
AN33
|
34
|
B1E_TX0_N
|
U33
|
94
|
B1C_CLK1_N
|
AD27
|
35
|
GND
|
|
95
|
GND
|
|
36
|
GND
|
|
96
|
GND
|
|
37
|
B1E_RX1_P
|
T32
|
97
|
B1C_TX5_P
|
AL34
|
38
|
B1E_TX4_P
|
J34
|
98
|
B1C_RX1_P
|
AJ30
|
39
|
B1E_RX1_N
|
T31
|
99
|
B1C_TX5_N
|
AL33
|
40
|
B1E_TX4_N
|
J33
|
100
|
B1C_RX1_N
|
AJ29
|
41
|
GND
|
|
101
|
GND
|
|
42
|
GND
|
|
102
|
GND
|
|
43
|
B1E_RX4_P
|
N30
|
103
|
B1C_TX0_P
|
AP32
|
44
|
B1E_TX5_P
|
G34
|
104
|
B1C_CLK0_P
|
AF28
|
45
|
B1E_RX4_N
|
N29
|
105
|
B1C_TX0_N
|
AP31
|
46
|
B1E_TX5_N
|
G33
|
106
|
B1C_CLK0_N
|
AF27
|
47
|
GND
|
|
107
|
GND
|
|
48
|
GND
|
|
108
|
GND
|
|
49
|
B1E_TX1_P
|
R34
|
109
|
B1C_TX1_P
|
AM32
|
50
|
B1E_CLK0_P
|
V28
|
110
|
B1C_RX4_P
|
AE30
|
51
|
B1E_TX1_N
|
R33
|
111
|
B1C_TX1_N
|
AM31
|
52
|
B1E_CLK0_N
|
V27
|
112
|
B1C_RX4_N
|
AE29
|
53
|
GND
|
|
113
|
GND
|
|
54
|
GND
|
|
114
|
GND
|
|
55
|
B1E_RX5_P
|
M32
|
115
|
B1C_RX0_P
|
AL30
|
56
|
|
|
116
|
B1C_RX5_P
|
AD32
|
57
|
B1E_RX5_N
|
M31
|
117
|
B1C_RX0_N
|
AL29
|
58
|
|
|
118
|
B1C_RX5_N
|
AD31
|
59
|
GND
|
|
119
|
GND
|
|
60
|
GND
|
|
120
|
GND
|
|
一、 底板设计注意事项
3.1电源部分PCB设计
电源输入需要铺铜皮连接,打足够的过孔保证通电流能力,但电源电压较高,干扰较大,在保证通流的条件下不要让这个铜皮更大,以免干扰其他信号。GND管脚需要连接到地平面上,且一个地管脚需要打两个过孔,保证通流和充分连接。
3.2高速接口布局走线
3.2.1千兆以太网:
与RJ45端连接的信号需要保持等长,RGMII接口的TX部分与RX部分需要单独保持等长。
3.2.2 HDMI接口
HDMI接口信号需要走差分,且差分之间需保持等长控制。
3.2.3 其他高速接口
依据接口规范控制。
3.3 LVDS信号
模组的BANK电平可以在+1.8V、+1.2V电平之间选择,默认为+1.8V电平。底板的LVDS信号走线需做差分/阻抗控制处理,并且差分之间保持等长。
3.4 GXB信号走线
GXB走线需要考虑的问题比较多,对于有疑问的用户可以联系客服接入技术支持。
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