MLK-F27-CU02-KU3P-KU5P开发板硬件使用手册

1产品概述

Kintex UltraScale+ MKU3P/KU5P是米联客电子Kintex UltraScale+系列开发平台的全新高端产品。其核心模块集成电源管理:0.85V核心电源,最大输出24A。用户基于核心模块设计功能底板(提供功能底板设计方案)。降低项目功能底板设计难度和生产成本,加速项目开发。其应用领域包含高速通信;机器视觉、伺服系统、视频采集、消费电子;项目研发前期验证;电子类相关专业开发人员学习。

2硬件参数概述

Kintex UltraScale+ MKU3P/KU5P硬件参数

SOC型号

XCKU3P/KU5P-1FFVB676I

FPGA主要参数

型号

XCKU3P-1FFVB676I

XCKU5P-1FFVB676I

构架

Kintex UltraScale+

Kintex UltraScale+

速度等级

-1

-1

逻辑单元(Logic Cells)

356K

475K

Total Block RAM

12.7Mb

16.9Mb

UltraRAM

13.5Mb

18Mb

DSP(DSP slices)

1368

1824

CLB Flip-Flops

325K

434K

CLB LUTs

163K

217K

GTY Transceiver

16

16

DDR4

2GB DDR4(单片1GB*2片),数据带宽2400MHz*32bit

FLASH

256Mbit QSPI FLASH 1 片,速度 4bit*125Mbps

时钟管理

1 100M 单端时钟,1 100M 差分时钟

电源管理

0.85V 核心电源,最大输出 24A

拨码开关

模式选择

USB UART

底板1USB UART

以太网

底板210/100/100以太网,最高1000Mbit/s

QSFP接口

核心板1QSFP 100G接口

ZSFP

核心板2ZSFP 25G接口

SFP

底板2SFP+ 10G接口

MIPI

底板2MIPI

HDMI接口

底板1HDMI输出

PCIE3.0接口

底板PCIE3.0 X4

HEP

1HEP1HP BANK+1GTY BANK

FEP

1FEP2HD BANK

JTAG接口

核心板1个,底板1

按键

核心板1个,底板1

LED

核心板3个,底板2

底板外形

111x210 mm

核心板板载连接器

FX10A-140P/14-SVx1 FX10A-168P-SV x2

底板板载连接器

FX10A-140S/14-SVx1 FX10A-168S-SV x2

电源

DC-12V/2A

主机6PIN电源接口

连接电脑主机内的6PIN供电线

注意:KU3P与KU5P仅主芯片不同其余外设全部相同。

3核心模块

注意:示意图只标注芯片位置,并不代表实物,使用者请根据实际使用的核心模块进行开发

KU3P核心模块

KU5P核心模块

4功能底板

注意:示意图只标注芯片位置,并不代表实物,使用者请根据实际使用的功能底板进行开发。

注意:KU3P与KU5P开发板仅FPGA不一样其他外设全部一样。

 

5硬件详细描述

1: Kintex Ultrascale+

MKU3P核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片,型号:XCKU3P-1FFVB676I。此芯片封装是FFVB676,速度等级是-1,温度等级是工业级。具备了硬件编程和软件编程功能。

SOC型号

XCKU3P-1FFVB676I

FPGA主要参数

型号

XCKU3P-1FFVB676I

构架

Kintex UltraScale+

速度等级

-1

Logic Cells

356K

Total Block RAM

12.7Mb

UltraRAM

13.5Mb

DSP Slices

1368

CLB Flip-Flops

325K

CLB LUTs

163K

GTY Transceiver

16

引出IO:

核心模块

MLK-CU02-KU3P

引出GTY

16GTY

引出IO

156IO/78对差分对

MKU5P核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片,型号:XCKU5P-1FFVB676I。此芯片封装是FFVB676,速度等级是-1,温度等级是工业级。具备了硬件编程和软件编程功能。

SOC型号

XCKU5P-1FFVB676I

FPGA主要参数

型号

XCKU5P-1FFVB676I

构架

Kintex UltraScale+

速度等级

-1

Logic Cells

475K

Total Block RAM

16.9Mb

UltraRAM

18Mb

DSP Slices

1824

CLB Flip-Flops

434K

CLB LUTs

217K

GTY Transceiver

16

引出IO:

核心模块

MLK-CU02-KU5P

引出GTY

16GTY

引出IO

156IO/78对差分对

2:DDR内存

MKU3P/5P 核心模块搭载了 2 片镁光(Micron)的 DDR4 内存。单片内存大小为 1GB, 数据接口 16bit

2 DDR4 内存共有 2GB。内存数据主频高达 2400MHz,数据带宽可达 2400MHz*32bit

注意:由于 Vivado 软件中 DDR 的型号不全,为兼容核心模块使用的 DDR,使用软件时,选择MT40A512M16LY-062E-IT-E,核心模块根据市场供货,以及商业及工业级会选用以下几种型号进行量产:

    MT40A512M16LY-062E(商业级DDR 用于商业级核心模块)

    MT40A512M16LY-062E-IT-E(工业级DDR 用于工业级核心模块)

开发板采用高速布线,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。

3:PROM SPI FALSH

MKU3P/5P 核心模块具有 1 4bit SPI FLASH,型号是 IS25WP256D-JLLEFLASH 可用于保存数据

和代码,初始化 PL 部分子系统。

注意:核心板模块的QSPI FLASH型号根据市场货源而定,目前米联客使用以下3种型号,客户购买板卡的时候如果需要知道型号可以问下客服,一般编程可以不需要知道型号。

MT25QL256ABA1EW9-0SIT

S25FL256SAGNFI000

S25FL256SAGNFI001

以下为部分IO原理图。

4:系统时钟

MKU3P/5P 核心模块上具备一颗 100MHZ 的单端时钟,一颗 100MHZ 差分时钟;

4.1:核心模块时钟

核心模块时钟1:100MHz单端时钟

核心模块时钟2:100MHz差分时钟

5:系统复位

芯片支持上电复位,复位整个芯片。

6:核心模块电源管理

核心模块集成电源管理,核心板输入电压 12V,最大功耗 25w 左右。

1、核心模块提供 0.85V 核心电源,最大输出 24A

2、核心模块提供 0.85V1.8V3.3V2.5V0.6V1.2V 等电源。

3、核心模块电源由底板供电(核心板也可以单独供电)。

核心模块上电时序如下:

7:功能底板电源管理

底板集成电源管理,电源输入12V,输出1.8V、3.3V、5V等。

8: ZSFP

核心模块具有 2 ZSFP 接口,可接市场上通用的光模块,用于高速信号传输。KUP 核心板具有

16 GTY,其中 2 对用于 ZSFP 接口。

ZSFP 接口可以接千兆光模块,做千兆光纤通信;ZSFP接口可以接万兆光模块,做万兆光纤通信。

ZSFP 接口可以接千兆电口模块,实现千兆以太网通信;ZSFP接口可以接万兆模块,实现万兆以

太网通信。

以下为部分IO原理图

9:QSFP28

核心模块具有 1 QSFP 接口,可接市场上通用的光模块,用于高速信号传输。KUP 核心板具有

16 GTY,其中 4 对用于 QSFP 接口。

以下为部分IO原理图。

10:JTAG接口

底板及核心板各具有一路JTAG接口,以供下载和调试。

11: USB UART

功能底板集成了1颗CP2104,可以实现串口数据通信,方便系统调试。

以下为部分输入IO原理图。

以下为串口部分电源,串口5V电源由主机提供后经过电源芯片转换为1V8;

12: 10/100/1000M以太网

开发板底板具有2路千兆以太网口,用户进行千兆网络通信开发,收发总线与对应时钟严格等长。

以下为ETHA部分IO原理图。

以太网芯片使用一颗单独的为25M单端时钟,确保时钟的稳定性。

以下为ETHB部分IO原理图。

以太网芯片使用一颗单独的为25M单端时钟,确保时钟的稳定性。

 

13:MIPI接口

开发板具有两路MIPI接口

14:HDMI

功能底板的HDMI输出接口直接由FPGA驱动,支持最大1080@60fps输出。

以下为部分IO原理图。

以下为HDMI OUT上拉电源

 

 

 

15:PCIE3.0接口

板载PCIE具备 4 对 GTY 收发器,可用于 PCIE 3.0高速通信。

PCIE时钟由主机提供。

16:SFP+接口

开发板底板具有2路SFP+接口,可接市场上通用的光模块,用于高速信号传输。

SFP+接口可以接千兆光模块,做千兆光纤通信;SFP+接口可以接万兆光模块,做万兆光纤通信。

SFP+接口可以接千兆电口模块,实现千兆以太网通信;SFP+接口可以接万兆模块,实现万兆以太网通信

 

以下为IO部分原理图:

17:FEP接口

板载4个FEP(Fast Expand Port) 60 PIN 的 HEADER 。其中两个 FEP 接口构成一组FEPX2, 4个FEP构成两组。板载2路FEP接口及HEPA和FEPB

HEPA:(1个HP BANK+1个GTY BANK)

FEPB:(2个HD BANK)

以下为部分HEPA 接口IO原理图。

HEPA带有1整个GTY 高速收发器(仅HEP接口有,FEP接口无)

 

 

HEPA带有1整个HP BANK,其中带彩色的2对标注信号为HP BANK GC全局时钟信号;

Xilinx FPGA HP BANK电平只支持1.2V-1.8V不支持3.3V;

HEPA接口的HP BANK支持ADJ,ADJ调节如下图,可用跳线帽调节1.2V或1.8V,发货默认1.8V;

出厂自带一只跳线帽;

注:禁止带电调节ADJ电压,否则可能击穿FPGA芯片!!!

 

HEPA接口HP BANK 24对差分对/48GPIO已做全部等长;误差5mil;

HEPA接口GTY BANK未做全部等长,只做了对内等长;误差5mil;

 

以下为部分FEPB 接口IO原理图。

FEPB带有2个HD BANK;其中带彩色的2对标注信号为HD BANK HDGC局部时钟信号;

Xilinx FPGA HD BANK电平只支持1.2V-3.3V

FEPB接口的HD BANK支持ADJ,ADJ调节如下图,可用跳线帽调节3.3V或1.8V,发货默认1.8V;

出厂自带一只跳线帽;

注:禁止带电调节ADJ电压,否则可能击穿FPGA芯片!!!

 

FEPB接口2组HD BANK 24对差分对/48GPIO已做全部等长;误差5mil;

2个HD BANK走线已在底板上做补偿接出至FEPB的IO全部等长;

 

18:按键

18.1:核心板按键

开发板核心板具备1个键输入,默认上拉,当按键按下时,接GND。

 

 

18.2:底板按键

开发板底板具备1个键输入,默认上拉,当按键按下时,接GND。

19:LED

19.1:核心板LED

开发板核心板具有3用户LED。

默认上拉,当对应管脚设置为高电平时灯灭,当对应管脚设置为低电平时灯亮。

 

 

19.2:底板LED

底板具有2(可用)LED。

默认上拉,当对应管脚设置为高电平时灯灭,当对应管脚设置为低电平时灯亮。

 

 

 

 

20:电源

底板具有一个12V电源供电接口。此接口电源供电,可以用于实际开发和测试,请使用配套电源或稳压电源对开发板进行供电,板卡配套电源为DC-12V/2A。

21:风扇及散热片

FPGA正常工作时会产生大量的热量,开发板主芯片增加了一套散热风扇(散热片+风扇),防止芯片过热。风扇由底板电源供电。开发板出厂前,已安装风扇。

6 XCKU3P/5P-1FFVB676I BANK分布

7 尺寸图

 

8 命名规则

米联客硬件全新启用新的命名规则,对于老的型号,两个名字会同时使用

1:核心模块命名规则

 

2:开发平台命名规则

S-代表单板

F-代表核心板+底板方式的FEP扩展接口的开发平台

H-代表核心板+底板方式的FMC-HPC扩展接口的开发平台

L-代表核心板+底板方式的FMC-LPC扩展接口的开发平台

附录1:常见问题

1联系方式

技术交流群网址: https://www.uisrc.com/f-380.html查看最新可以加入的QQ

技术微信:18951232035

技术电话:18951232035

 

官方微信公众号(新微信公众号):

2售后

1、7天无理由退货(人为原因除外)

2、质保期限:本司产品自快递签收之日起,提供一年质保服务(主芯片,比如FPGA 或者CPU等除外)。

3、维修换货,需提供淘宝订单编号或合同编号,联系销售/技术支持安排退回事宜。

售后维修请登录工单系统:https://www.uisrc.com/plugin.php?id=x7ree_service

4、以下情形不属于质保范畴。

A:由于用户使用不当造成板子的损坏:比如电压过高造成的开发板短路,自行焊接造成的焊盘脱落、铜线起皮 等

B:用户日常维护不当造成板子的损坏:比如放置不当导致线路板腐蚀、基板出现裂纹等

5、质保范畴外(上方第4条)及质保期限以外的产品,本司提供有偿维修服务。维修仅收取器件材料成本,往返运 费全部由客户承担。

6、寄回地址,登录网页获取最新的售后地址:https://www.uisrc.com/t-1982.html

3销售

天猫米联客旗舰店:https://milianke.tmall.com

京东米联客旗舰店:https://milianke.jd.com/

FPGA|SOC生态店:https://milianke.taobao.com

 

销售电话:18921033576

 

常州溧阳总部:常州溧阳市中关村吴潭渡路雅创高科制造谷 10-1幢楼

4在线视频

https://www.uisrc.com/video.html

5软件下载

https://www.uisrc.com/f-download.html

 

posted @ 2023-02-02 15:40  米联客(milianke)  阅读(937)  评论(0编辑  收藏  举报