MP5652（A10）核心板用户手册及使用说明

明德扬FPGA科教

6 ^. V: Y5 u$ t( a: p4 k
) c& G  k* n, B/ q# j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：

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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

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MP5652核心板正面照片

- t6 [1 q4 w0 u; X/ N1.4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

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Arria-10 GX 10AX027H4F34I3SG的主要参数表

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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)

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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

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核心板的DDR4的接口的设计示意图如下图所示：

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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：

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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

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: q) O5 z7 x  m; b2.3 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		6 u+ ~3 ]( |$ p5 ]; s4 b# F* w	L10	L11
BANK2J		2 y5 L3 A# W9 ?" n2 v$ ?/ d	L12	L9
BANK2K	+ g! D' L( j6 Q  L- E  U		L13	L14
BANK3D			L15	L16
BANK2L	L5	L6	L7	L8

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  e: U" [' U- ?( w, R  r2.4 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

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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

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' E9 [3 m' B7 `% {6 e2.5.2 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。

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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

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& c3 v$ m( s/ q2.5.3 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。

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DDR4时钟源FPGA引脚配置

8 a6 }. t+ i7 I( c: |4 Y

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

: g' A7 Y2 x+ U+ o8 o




1 P# w2 ]/ v, M  X4 G6 Z! g0 c: Q; E
6 ~; `; a' f8 J0 Z1 w

6 ]* C5 i& {6 `- E( Z. S3 j

2 |9 b; {3 L# S% v5 |9 K3 g. |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。

% G* T8 G3 k# C5 s

初始化时钟源FPGA引脚配置

  K' y, v3 d& Q" _# j" W; ~7 g

信号名称	FPGA 管脚位号
A10_CVP_100M	AK16

. B- J( `+ P0 `7 f
8 d/ K" u4 e1 q& B, @$ N
6 v5 ]0 ~4 w( Q

/ W+ g7 \3 n3 N- o7 G8 M* S
, [0 i. q5 f6 u* O1 ^* X/ G# Y
- D1 `* X3 j) W
: ?3 D3 c3 X8 d- H

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：

" W' l7 ~; I' {4 ?" v8 x
+ K0 r% v* s" W# F" @4 y
$ q8 k' Z& M& y! P
4 X: @2 e, I/ j3 A! r1 a2.7 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。

& j+ G1 f2 R! t4 \6 B4 D2.8 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。

$ a2 T: u2 A/ e$ Q- G1 F1 U& ?; o, E

$ {; h6 ?) H& [  k' {7 c
; p, g# z2 Y, e
; H! T: G, y" a7 I% U* h& q
" U2 P# H) _$ ~/ [5 d5 c3 t. P! i5 j2.9 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

4 q+ O+ @/ [2 z; |3 n* x5 ?
. N0 T3 |1 \1 y) A. y
  y! w/ x% K! X! J! X0 U' P5 i

/ o; T+ q+ m6 o) q. F

& y" e9 R9 q! O1 e; ]' H


% ^8 r4 S2 z2 c' I' e" j

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	1 J/ P( u- P! d0 ?2 ?
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	/ E: m) q! O" K2 p9 l) w, D( o& S	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	! ?- x# J0 S, z( f- ?
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	: U$ `& `  C* M3 u. h3 R	99	GND	: E& \5 U4 y( C
40	GND	. O" x- z/ e* S" _5 d. S	100	GND	! k# d, s) O0 }1 a4 s! t) B" S
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		, ~* ?; i$ U. U) U' L& {7 m	106	B2J_L20_P	AF23
47	B2A_L5_N	AP12	107	B2J_L22_N	AH24
48	; R, C9 e$ ]. W+ q) p3 a		108	B2J_L20_N	AG23
49	GND	/ N' p9 m  z* h4 [1 t	109	GND
50	GND		110	GND
51	B2J_L4_P	AG25	111	) ^' i6 M2 U5 ~& Q  n6 B
52	B2J_L5_P	AJ25	112	A10_JTAG_TCK	AH12
53	B2J_L4_N	AF25	113	/ c+ k/ i9 P6 m9 h- b. C4 {
54	B2J_L5_N	AH25	114	A10_JTAG_TMS	AL10
55	B2J_L15_P	AP21	115		. x( x) h" l( }4 |7 Y0 P9 h" K
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	8 e$ n  ?- P$ l$ x

/ M) I  r9 A% q
9 {* [1 K  [" a& E
& d6 @% v" Y; v* m  t; @



, ]2 Z8 @2 E% v4 h+ C



; ^# u9 q# D6 C& N0 v$ j. a/ H
/ }2 ]' c) Q7 Q) u# q. C
5 B, H  q, I8 q/ u- F8 c! O

J2连接器的引脚分配

  F) t# _) Z8 _' h% X) }2 e

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		# A$ Q2 s* X1 T$ @9 ^# F9 t
2			62
3	B2L_2	K18	63	2 R7 h6 }" Z8 r
4			64	) p! U' c, }+ {5 L	% c" n7 S; g( _" O" J. H; s2 ^
5	B2L_1	M18	65
6	B3D_L1_P	T9	66
7	B2L_0	M17	67		7 D* _  O6 V, Z, _9 z, a8 ~
8	B3D_L1_N	R9	68	0 E  S  H$ C1 O4 C9 c# B. b	$ c$ M8 C  E+ y# N4 [! f
9	GND		69	GND	) ^, \* s* p1 |, a$ m" I* E. v
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	- Y7 R9 e9 L0 L4 E9 X	3 P% v! ^7 w8 K	75	B3D_L21_P	L3
16		1 O, w% C( y$ K	76	B3D_L22_P	J1
17	; k8 _. h3 Q2 h7 L" S4 G) Z6 H. n	4 ^) e! ^0 r8 T4 G& |	77	B3D_L21_N	K3
18		2 Z8 ^& ?7 U# N$ v3 u, b) \	78	B3D_L22_N	J2
19	GND		79	GND
20	GND		80	GND	% H6 v! u$ D8 d  n7 ?
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	7 S# F% a) P4 ]$ P! m	89	GND
30	GND	+ f- i) [$ L% B4 n2 I$ D# ~	90	GND
31			91	B3B_L2_P	AD2
32	$ Q4 Q2 c  M! x6 O		92	B3C_L13_P	Y6
33	9 ^* M0 a0 s/ K7 T	2 h! Z( R' |- P. n' F4 j: Z8 L. c	93	B3B_L2_N	AD1
34		0 W) T' R; ?$ e' N; _: I	94	B3C_L13_N	Y7
35	. r/ c. x+ y8 D. ^7 k: l		95	B3D_L12_P	R6
36	$ x; L* Y  {8 X# k# g		96
37	* U5 X) ^0 d6 Y6 t		97	B3D_L12_N	P6
38	0 X0 ]/ j# G' c& ~	6 i5 W. n3 m9 M) D/ J; M6 J	98	6 ^  j9 J/ N0 i# ]' Y7 |: X
39	GND		99	GND	) |7 N/ `7 a' y% j1 x
40	GND		100	GND	, T: c4 s" s/ v" d7 F
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	6 b1 V* G  v+ N' g/ g	109	GND	& J% q4 E5 ]- k0 ~/ ~. |
50	GND		110	GND	( F% n/ m  D* d* L
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	! T9 ]5 ]7 B" \3 U	120	GND

1 a+ V7 l+ l* `' H
! C3 ]9 ?. p6 ~- _2 q- v1 ^
" C  v# d: Z6 c7 p" H  ?( _) R
" W6 w. E+ S/ w/ L  t% \
2 q7 }. z* ^$ b
$ i1 S& h7 J8 ~2 N* s
4 |+ w  E: E% C  o" N' W" m: D

4 e2 I. ~3 h2 D! H" `$ M1 v: e
1 d2 k" Z$ _- K6 u0 B7 T3 ~' A

J3连接器的引脚分配

! U2 b) A7 _0 t" M# Y/ b& M- O

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	# q$ f" f1 H% Y7 A; z1 {	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	; \7 i. W/ [- B; r. L3 ~. M3 c1 N0 {* V	89	GND
30	GND		90	GND	) r) E3 y$ O% H* |8 J& g
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	0 S7 s% i; @6 D; @: x, d% A6 D1 r4 D	99	GND	& w2 `9 e2 ?2 z- c3 m
40	GND		100	GND	! W3 x: e9 I% l5 j% O+ A& x
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	5 G: i( f5 B* [: ]+ H8 i1 j0 u	109	GND	- `1 L9 t; l6 E" J
50	GND		110	GND
51	B2K_L1_P	B23	111	POWER	' {- l. ^8 y& h/ q  M
52	B2K_L21_P	J27	112	POWER	; T3 d2 m# H) ]  i) J
53	B2K_L1_N	C23	113	POWER
54	B2K_L21_N	J26	114	POWER	- E+ O% [6 E5 ?- [. y
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	# N7 I9 o  w1 w  K" d
59	GND		119	POWER	p% _: s9 d, ~/ Q
60	GND	4 K: Z+ M6 q3 ?+ P/ M* ^8 o" {# @	120	POWER	4 _* J' g, Z3 ^2 t

* o. X, D' T: B' N


# w( m1 U1 V; K5 Y6 H! P: ~
5 C9 }6 w7 T) t' Y4 W" f0 Z
3 V' r8 D% Q$ i5 [& O  \

$ e/ ?; X+ p. ^- ]% J& r
8 a4 ^: b  K  b
' ~: f- j, e( l9 S/ E


0 t- ]- I  w; Y8 G) O* t8 W

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	0 A- L, V- v; _* R
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	0 W6 {4 V, W$ J* K
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	5 f: J8 E3 w% N" L	83	GND
24	GND	+ z8 b: W0 G. z$ U# a* ?	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	+ ]# X0 s8 P* I4 z* ?* m* r
30	GND	4 o7 |) k1 u7 R8 ?$ {# z	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	/ I  n' z. m& ~- e; U4 k	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	0 g3 j7 f8 ^' T$ j3 B	101	GND	! O* Y/ ^8 O! E& e- a6 b
42	GND	; y8 K2 J4 d  W3 O	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	3 A3 A: Z9 f; a4 L$ D" I2 w
48	GND		108	GND	$ }0 G' {( a7 D5 K8 d: c- E
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	8 @* e$ _3 n- e* Q! i- ^, z! S3 V	113	GND
54	GND	) x, q6 u7 I0 i: g, `) b& E	114	GND
55	B1E_RX5_P	M32	115	B1C_RX0_P	AL30
56	$ C2 y7 [5 b& R8 a	P! J# N' q6 @+ l" i	116	B1C_RX5_P	AD32
57	B1E_RX5_N	M31	117	B1C_RX0_N	AL29
58	# L4 t, W: f2 M4 Z		118	B1C_RX5_N	AD31
59	GND		119	GND	$ b5 U/ e, Y+ s$ c  f6 d1 i- y
60	GND	; ^* w2 \+ J( ^  V# E	120	GND	( Z* r) a% M% [: Q: [- {) g

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. ~- j- B- l& `' E7 \( `& I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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