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MP5652(A10)核心板用户手册及使用说明

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发表于 2022-11-14 17:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 Heaven_1 于 2022-11-14 18:14 编辑
: D  N) D3 p% {7 }0 N
  N! y- H- A& d) E* F一、 开发板简介1.1 产品简介
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。
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

! A/ k* I1 g7 p) ^7 @& R

2 O: A  d! ~% q& M  M4 n
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

5 f3 R, f$ ^# S
3 \: N$ ?2 p* a* }8 f* i$ p5 c
# ^% ]2 p% F" }, f6 l% Y* b8 j# Z; C7 V0 }% A7 U
) n! J% ?% V1 V( J( _* }
! ~' O  s, l' n% \
& K+ i' `3 t& y% f) q

1 d2 n4 x1 u9 [& y& W5 r3 X/ B6 b. u4 C

6 N+ [& B4 U4 W& B3 ]& K% x# d) a9 B) V+ x
1.3产品外观0 _0 }% ^4 @3 o* ~+ h' X! @8 q# I7 I

MP5652核心板正面照片


! ]; Z! C4 b2 ]; i1.4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

' j! s- Y3 O7 o7 g. o3 {8 ~6 n+ K
二、 MP5652核心板使用手册详细介绍2.1 FPGA芯片
Arria-10 GX 10AX027H4F34I3SG的主要参数表
9 M2 @2 D& j- \3 @
7 R1 l' X. \7 E. {6 W0 K+ h
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)
1 k5 Y, e" A  q! Q# q3 R) B
' M/ P. M' ?5 U. i% d) ^
1 k% E$ \8 L! k: h

! X' A! P1 o3 e. x
/ c; {' n  ?5 S& K  {
  ]( x$ h2 a: n
: w9 f' G$ J; Q$ W0 \! w1 S2 b5 N( d6 P# s
' u9 d+ o; A3 K4 C; _: D

0 _' F5 \7 |9 B3 |* V# c+ G' G5 z+ Z( T0 _: b+ M
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
5 Z& m0 x( X0 K% I% q

- J: c7 B% O0 }; [' g" p& D/ r  `
位号
芯片型号
容量
厂家
U3,U4,U5,U6
EDY4016AABG-DR-F-D
256Mb í 16bit
Micron Technology

6 y. l# m3 H4 s# j4 E
& A, p, D+ L& u' S) G
" C1 ~: u3 N2 P7 |+ x5 M
1 y, Q- u0 E. X7 S# R
4 K$ S2 ]. I2 M! G/ a6 Z' n1 g- U- t2 w, c' |

  k, t+ ?4 H7 x+ s, _5 [; j' b/ g: w& r' X- _8 C
1 W  X+ }& V4 T
) Z! d2 @, I/ K' _* f: S
& Y$ W1 ~8 e9 t
1 @. x- E7 e8 E: Z; K
核心板的DDR4的接口的设计示意图如下图所示:

: H$ E- w1 P* w4 `3 A' T3 l/ ^
' ?4 e+ i2 o# c
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:

9 L# B) u9 T' n9 G( Q# _) _
+ P  X) j7 D. R: e
4 片 DDR4 管脚分配配置如下 2-2-2 所示。

) a8 t2 S) T; C/ t
5 k; b, k* i# n; e: D8 U$ ~
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

7 F4 w) V/ t0 v5 t8 G+ b; L( V$ N  F

, M  j& K" S2 q0 j9 u9 {9 P8 E  J4 }# g

" k6 o' L; R$ Q9 ]+ g* @6 [8 I& Z* a/ a, U6 G- d& W. k

$ U/ O: h" l8 {' [& T! m
% T/ m3 \0 R% F( O/ @+ s
. i2 g: H3 A5 n+ j: A- i( e! Z) X: y: M. Q
! f2 `, `3 ?% Z- D0 U

3 N2 @( Z$ y+ w2.3 FPGA BANK接口电平选择
表2-2-3 BANK电平调节磁珠位号

7 e3 B7 Z, k4 ?& m

0 y/ R0 z4 c3 D  R, z8 B' W! d3 b

FPGA BANK

+3.0V

+2.5V

+1.8V

+1.2V

BANK2A


' M1 y, n9 v) q- g) l4 b: N) x
* B+ C( j. @5 T) F

L10

L11

BANK2J

& q/ c, H6 s2 f2 b- w

. g3 [; l1 [& j8 k# {4 N

L12

L9

BANK2K

6 W2 b! C9 K9 u/ L- e& u

9 e6 V5 |( U+ `1 k4 m& ^" K

L13

L14

BANK3D

+ Q$ {' |& u3 @+ @; f
) y- v" f' W7 Y+ Z2 [: N$ K

L15

L16

BANK2L

L5

L6

L7

L8

' O+ M& b5 a% q7 {: D

' y& p% X/ }+ J1 M/ a4 j
1 c& u) M4 o9 p: L2 a& C3 g) S* L
6 n& ]. e" ~: d7 H: a. \+ j6 L
: ?9 U  S. N" [2 a) ?+ m% D) M6 p" s% B; P9 G
& O0 |0 h2 r6 `4 ?- l& u. }

7 R' M. G$ H& z) \: Z! C" e! n/ c, i5 b
4 S+ r0 |1 ~- R
9 h/ O$ f9 z  z) k
2.4 QSPI Flash
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。

& l. q( H) i# V( D. C
( _9 }" b( d( o
系统时钟引脚分配:

: P. M! s. x6 Y1 l* c

! a# ]( [! `( Y2 E6 w

信号名称

FPGA 管脚位号

SYS_clk

K6


2 T1 }# Q* H. O1 ?' E2 g  l: w+ C% \( X
- R0 C" z" S7 i+ Q/ o

& I. L+ G# }- v- [: z$ C2 ~. A* q- Z; d; c' V

7 ^) R: U4 x% n! ^; l9 K9 @/ V
: j2 O" H3 L# F$ Z( u/ o9 w
+ y) S5 l* r3 E/ h3 ]0 Z) f
5 y' U9 b& ]% l6 h" Y0 e8 ^
. o" X2 ?0 d+ i# }4 z2 i; B0 q9 V2 V5 \: f7 c

  c, X, K5 ]7 }- [/ ?0 j* g2.5.2 Transceiver时钟
BANKGXBL1E时钟源FPGA引脚配置
& s' `6 i" A5 L) _4 K
# o- Q' l, l# w; D# u+ m9 N' E

信号名称

FPGA管脚位号

REFCLK_GXBL1E_CHTP_1E_T28

T28

REFCLK_GXBL1E_CHTN_1E_T27

T27


+ ^4 \9 E9 C1 d, o* i! B* v7 z' a" ?; h8 y

5 j, ]4 Q  \  p1 ]( a, s0 U3 I, q

5 M7 M( ?3 Q4 u/ \5 m
. L8 t$ I' k. n6 B5 U& g' G
' R) q! S5 u( F- _- Y
" K$ a5 k" e, q' e
5 Q9 G7 _, \; J' }- T; u' s
- P8 \+ l0 ^* B1 t* j, S0 h0 ]
6 b* s; J. W. ]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。
: N. L# B  f+ y& @2 W/ L
7 d7 }+ q& Z. m: U; M/ p* k! Z# w
DDR4时钟源FPGA引脚配置
9 H% b. \0 i( a
5 Y1 ]+ \* V' I5 @6 U! s, M! e' R% e

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


1 g4 K- w3 }( J3 O( Q5 F
( K$ f4 ~1 f! `+ Z7 G2 ^1 E. a$ N

3 b  T  _- ?9 O; F9 C! n
1 I; m; x% y! `2 z5 l! P! W% Z/ w! t2 N
# x8 `' p7 d9 K: K
( ^& [. E8 c8 r1 ~/ u
+ j% d/ ]1 Q' W0 a
7 O# E3 J, K' M) n; B  l& n" j' T* T
# A9 O! i  l7 m
6 x& U# h6 M, v1 }- T! a; {
  |1 n% G+ {) ?  o2.5.3 初始化时钟
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:
1 z# Z0 J  T6 t, c- M
$ ~  u6 p, M9 a% j

3 a6 ^, e5 q2 e5 V  Y# k5 j3 Z& u8 G% P4 L& T; A
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。

6 ?4 m* x" J7 G5 s, T4 [! N, x. V+ D" N- l" u
2.8 LED灯
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。
电源分配如下表:
9 d" H  a" V# N5 W% t% i
9 v4 P, r" d: x
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

; |! Q1 C. e- \" Q5 l
6 P$ {) U& S( y: c/ [
" g# ^$ m4 A* A& @- D$ B5 U7 j( @  m: r( r* K3 q( q

; O9 L/ A! \- F" q: Y7 I1 f4 G) ~8 P

" b8 B* ]9 Z4 R$ ^& M7 \: M5 O2 C6 _. y2 `; b
" P9 D+ S" y# e( |' G* _  u
2 V5 W5 s0 r. O
. U, Q* z' I: Z% Q. d, ]
2.11 核心板启动方式
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。
J3连接器的引脚分配

( _+ P+ b0 {! b+ J; h* q; ^7 r

+ @% X/ ?2 [; p* P
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
/ ~6 {% f" E7 v5 f1 K/ |
69
GND
$ s8 o2 {6 E! w8 ?- l+ M+ s
10
GND
5 D0 }  l$ A1 V- h; U8 h+ e- G) M
70
GND
, c# K+ g8 H3 z' C
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

1 B7 N1 v& ]+ j  f# u( y, V
79
GND
* K" [. d2 {( V. v
20
GND

5 i& H. `* [% C" y) a& W1 `
80
GND
4 P6 G2 g% O  X& a  r
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

1 V: W! e; k; _+ \+ p
89
GND

+ L  X/ ]5 l1 C' Y
30
GND
3 p/ r! S& d5 \. s  k0 W
90
GND

: |5 {/ D, X! D( W& T
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
3 f' v: k: B- N3 r+ ^# \6 E
99
GND

# r1 H% S4 p: |) t+ P. G; R! I- p
40
GND

! O0 s9 S: w) S9 h4 z% X
100
GND

) k9 q" J: ~' ?/ m- I- `! b
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

, s0 _! M( g- L1 n5 W
109
GND

1 B2 Y0 [3 t* W# H+ u
50
GND
# @! p' a) R# [  y/ D/ N) ~. {
110
GND
/ g( A* c3 m2 o% G0 ~  J2 T/ i$ `/ q
51
B2K_L1_P
B23
111
POWER

9 e% P) t  p/ ^4 E
52
B2K_L21_P
J27
112
POWER
8 I' _* g: {+ ?
53
B2K_L1_N
C23
113
POWER

- S/ J3 k7 ^; d! }  m
54
B2K_L21_N
J26
114
POWER
* _( _" V- G$ D. n. k
55
B2K_L11_P
F25
115
POWER

  c' ~4 ^) T. s$ h# s( t& Q# v2 j
56
B2K_L5_P
B25
116
POWER
4 i4 h3 d% O- Q( x5 L
57
B2K_L11_N
F24
117
POWER

! I" H2 s) E# o5 V+ b
58
B2K_L5_N
A25
118
POWER
& y# m$ O+ f1 X' p7 C
59
GND

, n! Z$ u1 M: s( q- Q( o
119
POWER

$ N3 T. A" F# ~4 D: D7 T. c' M+ j- O
60
GND

* i1 U7 ?/ u& P9 F# [: }+ F/ G
120
POWER

6 _8 w: C5 b, m3 W# p8 D' H8 b

) q" q; d$ j) @! |2 x! a  ]
) `' u9 |- s1 A- T! k! k5 y& T: i, ~! r- U' X6 z8 N
8 o2 s3 B* v; O6 d4 |* q
% J9 S. f6 a9 X6 ]. e3 r5 t3 u4 j

$ m$ }  T, q! O$ J" V
# u! j# C/ ~) t/ D: [. D) F
8 i+ l! f( Q1 h
$ B+ A- {& g% i' u' ~# X! M2 R& ~/ S! Y( M
. s2 ]6 j- |- [. X" i. f

' W9 @) i8 u- N' @; C
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:
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
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。
/ j3 A2 y. G/ z0 B
* a8 @8 ^# h- ~% H0 R7 [

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2#
发表于 2022-11-14 18:15 | 只看该作者
逻辑门数量确实比较多
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