米联客MLK-CM03-7EG-7EV AMD MPSOC核心模块硬件手册
1 整体概述
MLK-CM03-7EG-7EV-1156核心模块是米联客电子Zynq UltraScale+ MPSOC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48A。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
芯片型号 | XCZU7EG-2FFVC1156I | XCZU7EV-2FFVC1156I | |
FPGA 主 要 参 数 | 构架 | Zynq UltraScale+ | Zynq UltraScale+ |
APU | Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz | Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz | |
RPU | Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz | Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz | |
GPU | Mali-400MP2 600Mhz | Mali-400MP2 600Mhz | |
VCU | 不支持 | 支持H.264 / H.265视频编解码 | |
速度等级 | -2 | -2 | |
逻辑单元(Logic Cells) | 504K | 504K | |
Block RAM | 11Mb | 11Mb | |
DSP(DSP slices) | 1728 | 1728 | |
CLB Flip-Flops | 461K | 461K | |
CLB LUTs | 230K | 230K | |
UltraRAM | 27Mb | 27Mb | |
GTH Transceiver | 20对(5个BANK) | 20对(5个BANK) | |
GTR Transceiver | 4对 | 4对 | |
PSDDR4 | 4GB DDR4(单片1GB*4片) 数据带宽2400MHz*64Mbit | 4GB DDR4(单片1GB*4片) 数据带宽2400MHz*64Mbit | |
PLDDR4 | 4GB DDR4(单片1GB*4片) 数据带宽2400MHz*64Mbit | 4GB DDR4(单片1GB*4片) 数据带宽2400MHz*64Mbit | |
FLASH | (256Mbit QSPI FLASH )*2 速度4bit*125Mbps | (256Mbit QSPI FLASH )*2 速度4bit*125Mbps | |
EMMC | 8GB bit | 8GB bit | |
时钟管理 | PS:33.333333MHZ PL:100MHZ | PS:33.333333MHZ PL:100MHZ | |
按键 | 2个 | 2个 | |
板载连接器 | FX10A-140P/14-SVx1 FX10A-168P-SV x2 | FX10A-140P/14-SVx1 FX10A-168P-SV x2 | |
电源 | DC-12V | DC-12V | |
Boot模式 | QSPI/SD/EMMC/JTAG | QSPI/SD/EMMC/JTAG | |
功耗 | 最大功耗:30W | 最大功耗:30W | |
尺寸 | 80mm*90mm*11.5mm | 80mm*90mm*11.5mm | |
重量 | 30.4g(不带散热片) | 30.6g(不带散热片) |
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
4 硬件详细描述
1: ZYNQ SOC
核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片,型号:XCZU7EG-2FFVC1156I。此芯片封装是FFVC1156,速度等级是-2,温度等级是工业级。
核心模块 | MLK-CM03-7EG | |
FPGA主要参数 | 型号 | XCZU7EG-2FFVC1156I |
构架 | Zynq UltraScale+ | |
温度等级 | 工业级 | |
速度等级 | -2 | |
APU | Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz | |
RPU | Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz | |
GPU | Mali-400MP2 600Mhz | |
VCU | 不支持 | |
Logic Cells | 504K | |
Block RAM | 11Mb | |
DSP Slices | 1728 | |
CLB Flip-Flops | 461K | |
CLB LUTs | 230K | |
GTH Transceiver | 20对(5个BANK) | |
GTR Transceiver | 4对 |
引出IO:
核心模块 | MLK-CM03-7EG |
引出GTR | 4对GTR |
引出GTH | 20对GTH(4个BANK) |
引出MIO | 55GPIO(仅支持1.8V) |
引出IO | HP:96GPIO 48对差分对 BANK67/68(支持ADJ)
HP:48GPIO 24对差分对 BANK28(仅支持1V8) |
核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片,型号:XCZU7EV-2FFVC1156I。此芯片封装是FFVC1156,速度等级是-2,温度等级是商业级。
核心模块 | MLK-CM03-7EV | |
FPGA主要参数 | 型号 | XCZU7EV-2FFVC1156I |
构架 | Zynq UltraScale+ | |
温度等级 | 工业级 | |
速度等级 | -2 | |
APU | Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz | |
RPU | Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz | |
GPU | Mali-400MP2 600Mhz | |
VCU | 支持H.264 / H.265视频编解码 | |
Logic Cells | 504K | |
Block RAM | 11Mb | |
DSP Slices | 1728 | |
CLB Flip-Flops | 461K | |
CLB LUTs | 230K | |
GTH Transceiver | 20对(5个BANK) | |
GTR Transceiver | 4对 |
引出IO:
核心模块 | MLK-CM03-7EG |
引出GTR | 4对GTR |
引出GTH | 20对GTH(4个BANK) |
引出MIO | 55GPIO(仅支持1.8V) |
引出IO | HP:96GPIO 48对差分对 BANK67/68(支持ADJ)
HP:48GPIO 24对差分对 BANK28(仅支持1V8) |
2: DDR内存
核心模块搭载了 8片镁光(Micron)的 工业级DDR4 内存(PS侧4片/PL侧4片)。单片内存大小为 1GB, 数据接口 16bit,内存数据主频高达 2400MHz;
芯片型号 | XCZU7EG-2FFVC1156I | XCZU7EV-2FFVC1156I |
DDR型号 | MT40A512M16LY-062E-IT-E | |
DDR内存大小 | 1GB/片 | |
PSDDR(片) | 4片 | 4片 |
PLDDR(片) | 4片 | 4片 |
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:
MT40A256M16GE_083E(商业级DDR 用于商业级核心模块)
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)
PSDDR部分
PSDDR4芯片接FPGA芯片的BANK504,供电电压为1.2V;
核心模块单独为PSDDR提供一路VTT电源,保证系统稳定工作;
注:PS DDR无需进行PIN脚约束,使用的时候只需要对ZYNQ IP的DDR配置部分正确设置相关参数。
PSDDR4部分IO分配如上图所示:开发板采用高速布线,PSDDR4 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PSDDR4稳定工作。
PLDDR部分
核心模块单独为PLDDR提供一路VTT电源,保证系统稳定工作;
PLDDR4部分IO分配如上图所示:开发板采用高速布线,PLDDR4 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PLDDR4稳定工作。
注:PL部分DDR需要使用到MIG配置,PIN脚约束需要在MIG中定义。通过阅读原理图,可以快速正确定位FPGA的PIN脚号;
3: PROM SPI FALSH
核心模块具有 2 片 4bit SPI FLASH,目前型号是 IS25WP256D-JLLE。FLASH 可用于保存数据
和代码,初始化 PS和PL 部分子系统。
IS25WP256D-JLLE主要技术参数
• 256Mbit
• x1, x2, and x4 支持
• 工作于 1.8V
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2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。
MT25QU256ABA1EW9-0SIT
IS25WP256D-JLLE
以下为IO部分原理图:PS部分的FLASH IO在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位FLASH所在的MIO的位置
如上图所示:核心模块具有2片FLASH,电平电压为1.8V接PS侧 BANK500;
4: EMMC
核心模块焊接了8GB 大容量的EMMC,EMMC连接到了ZU的PS端接口,接口采用SD模式。EMMC具备体积小,容量大,使用方便,速度快等优点,数据时钟可以达到50MHZ。由于直接焊接在核心板上,因此可以使用在震动或者环境相对恶劣的场合。
注:由于芯片价格波动较大,具体型号见实物;
EMMC 根据应用场合供货情况会选择不同的兼容型号目前已经量产过的 EMMC 型号如下:
KLM8G1GESD
MTFC8GAKAJCN-4M IT
目前使用型号:KLM8G1GESD
以下为IO部分原理图:PS部分的EMMC IO在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位EMMC所在的MIO的位置
如上图所示:核心模块具有1片EMMC芯片,IO电平电压为1.8V接PS侧 BANK501;
5: 系统时钟
核心模块上具备一颗 33.333333MHZ的时钟,输入到PS端;一颗 100MHZ 差分时钟,输入到PL端;
核心模块PS系统时钟:PS侧33.333333MHz单端时钟
核心模块PL差分时钟:PL侧100MHz差分时钟
6: 上电复位
芯片支持上电复位,复位整个芯片。其中PS_POR_B管脚为上电复位管脚。此复位信号接到上电复位芯片TPS3106K33DNVR。MR管脚接按钮,按下按钮接地则芯片复位;
注意:核心板未集成MR管脚对应的按钮,MR接入板级连接器至底板;
PS_POR_B上电复位管脚接PS侧BANK503;电平电压为1.8V;
7: 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30w左右。
1、核心模块提供0.85V核心电源,最大输出48A。
2、核心模块提供0.85V、2.8V、1.8V、1.1V、1.2V、3.3V、0.9V等电源。
3、核心模块电源由底板供电。
核心模块上电时序如下:(VCU电源仅供7EV使用,7EG默认不焊接)
注意:当客户自己设计功能底板时,确保功能底板的电源晚于核心板的电源启动,否则可能导致功能异常。
8: 按键
核心模块具备2个(可用)按键输入,默认上拉,当按键按下时,接GND。
核心模块按键由BANK88控制。
9: LED
核心模块具有2个(可用)LED。
核心模块LED由BANK88控制。
10: 模式开关
核心模块支持五种启动模式。可以通过模式开关来配置ZU的启动模式,该模式开关位于核心板上。当MDOE为0000时,开发板支持JTAG调试模式。 当MDOE为0101时,开发板支持SD1(EMMC) 启动模式。 当MDOE为0011时, 支持SD0(SD卡)启动模式。当MDOE为0111,支持USB3.0启动模式。当MDOE为0010,启动模式是QSPI模式。
启动模式 | 开关状态 |
JTAG调试模式 | 开关1-ON开关2-ON开关3-ON开关4-ON |
SD1启动(EMMC) | 开关1- ON开关2-OFF开关3-ON开关4-OFF |
SD0启动(SD卡) | 开关1-ON开关2-ON开关3-OFF开关4-OFF |
USB3.0启动 | 开关1- ON开关2- OFF开关3- OFF开关4-OFF |
QSPI FLASH启动 | 开关1-ON开关2-ON开关3-OFF开关4-ON |
11: 电源
核心模块为12V供电;核心模块由底板通过板级连接器供电核心板;
12: 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。
13: 连接器定义
14: 等长描述
PL部分
BK28 HP 差分对形式扇出;共48GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2293mil
BK67 HP 差分对形式扇出;共48GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1471mil
BK68 HP 差分对形式扇出;共48GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1525mil
GTH部分
GTH223_RX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1350mil
GTH223_RX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1248mil
GTH223_RX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1247mil
GTH223_RX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1369mil
GTH223_TX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1111mil
GTH223_TX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1145mil
GTH223_TX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1106mil
GTH223_TX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1132mil
GTH223_CLK0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2753mil
GTH223_CLK1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2877mil
GTH224_RX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1295mil
GTH224_RX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1315mil
GTH224_RX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1464mil
GTH224_RX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1379mil
GTH224_TX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1064mil
GTH224_TX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1150mil
GTH224_TX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1167mil
GTH224_TX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1106mil
GTH224_CLK0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=3082mil
GTH224_CLK1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=3118mil
GTH225_RX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1406mil
GTH225_RX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1540mil
GTH225_RX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1507mil
GTH225_RX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1476mil
GTH225_TX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1195mil
GTH225_TX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1277mil
GTH225_TX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1278mil
GTH225_TX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1352mil
GTH225_CLK0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=3338mil
GTH225_CLK1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=3434mil
GTH226_RX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1551mil
GTH226_RX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1471mil
GTH226_RX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1477mil
GTH226_RX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1633mil
GTH226_TX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1386mil
GTH226_TX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1330mil
GTH226_TX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1419mil
GTH226_TX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1476mil
GTH226_CLK0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2749mil
GTH226_CLK1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2657mil
GTH227_RX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1600mil
GTH227_RX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1586mil
GTH227_RX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1594mil
GTH227_RX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1594mil
GTH227_TX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1435mil
GTH227_TX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1529mil
GTH227_TX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1464mil
GTH227_TX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1449mil
GTH227_CLK0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2771mil
GTH227_CLK1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2675mil
PS部分
MIO500 单端形式扇出;共13GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=2070mil
MIO501 单端形式扇出;共16GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1702mil
MIO501 单端形式扇出;共26GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1650mil
GTR部分
GTR505_RX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1377mil
GTR505_RX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1447mil
GTR505_RX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1360mil
GTR505_RX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1339mil
GTR505_TX0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1379mil
GTR505_TX1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1361mil
GTR505_TX2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1263mil
GTR505_TX3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1327mil
GTR505_CLK0 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1558mil
GTR505_CLK1 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1770mil
GTR505_CLK2 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1397mil
GTR505_CLK3 差分对形式扇出;共2GPIO做pin pair全部等长;误差正负5mil;Len=1406mil
5 核心模块 FPGA BANK分布
6 尺寸图
附录1: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2: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群
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 资源下载
https://www.uisrc.com/download.html
6 软件或其他下载
本文来米联客(milianke),作者:米联客(milianke),转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/milianke/p/17707848.html
【推荐】国内首个AI IDE,深度理解中文开发场景,立即下载体验Trae
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· 全程不用写代码,我用AI程序员写了一个飞机大战
· DeepSeek 开源周回顾「GitHub 热点速览」
· 记一次.NET内存居高不下排查解决与启示
· MongoDB 8.0这个新功能碉堡了,比商业数据库还牛
· .NET10 - 预览版1新功能体验(一)