高速图像处理卡设计原理图:基于3U VPX XCZU15EG+TMS320C6678的信号处理板

news/2024/12/24 6:39:58/
基于3U VPX XCZU15EG+TMS320C6678的信号处理板

一、板卡概述

      本板卡系我司自主研发的基于3U VPX风冷、导冷架构的信号处理板,适用于高速图像处理等。芯片采用工业级设计。

      板卡采用标准3U VPX架构,板上集成一片Xilinx公司ZynqUltraScale+系列FPGA XCZU15EG,一片TI公司的多核浮点处理器TMS320C6678,一片STM32 MCU用于板卡状态监控、电源控制及健康管理功能,板卡集成多片DDR、Flash、PHY、RS422等芯片。

      板卡的电气与机械设计依据VPX标准(VITA 46.0),支持导冷,能够满足用户在特殊环境下的使用需求。

TMS320<a class=C6678信号处理板,导冷架构信号处理板,高速图像处理,高速信号处理 ,软件无线电" src="https://i-blog.csdnimg.cn/img_convert/504bfb24d2153fd421e045c6ac0a66af.gif" />

 

图 2:板卡结构框图

二、硬件参数

表 1:板卡硬件参数

处理器

FPGA: Xilinx XCZU15EG-2FFVB1156I

DSP: TI TMS320C6678 主频1.25GHz

协处理器

MCU:STM32F103C8T6

内存

FPGA-PS: 类型DDR4,位宽64bit,容量4GB

FPGA-PL: 类型DDR4,位宽64bit,容量4GB

DSP: 类型DDR3,位宽64bit,容量4GB

加载方式

FPGA:QSPI,SD卡,eMMC可选择

DSP:SPI加载模式,SPI Flash 32MB

LED

四个,电源状态指示灯,FPGA状态指示,DSP状态指示,MCU状态指示

仿真器接口

FPGA: Micro USB接口

DSP: 2x 7Pin JTAG接口,间距2.54mm,

MCU: 3pin JTAG接口,间距2.54mm,

复位方式

外复位

前面板

4个状态指示灯

3个处理器仿真器接口

1路FPGA-PS串口

1路FPGA-PS 千兆以太网

VPX接口

P0: IIC总线,外复位,外参考时钟

P1: GTX x16,TTL/LVTTLIO x8

P2: 8路RS422,2路RS232,1路1000BASE-T,2路SGMII,TTL/LVTTL IO x8

三、性能指标

  • 板载一片Xilinx FPGA XC7V690T-2FFG1761I。
  • 板载一片TI DSP TMS320C6678。
  • 板载一片ST MCU STM32F103C8T6。
  • DSP连接一组DDR3,64bit位宽,容量4GB,数据速率1333MT/s。
  • FPGA PS连接一组DDR4,64bit位宽,容量4GB,数据速率2400MT/s。
  • FPGA PL连接一组DDR4,64bit位宽,容量4GB,数据速率2400MT/s。
  • DSP 采用SPI 加载方式,SPI Flash容量32MB。
  • FPGA 采用QSPI,SD卡,eMMC加载方式。
  • DSP和FPGA通过SRIO x4@5Gbps/Lane,SGMII高速总线互联。
  • DSP和FPGA通过EMIF16,GPIO,SPI,UART等低速总线互联。
  • VPX P1支持4组 SRIO x4@5Gbps/Lane。
  • VPX P1 支持8个TTL/LVTTL电平IO。
  • VPX P2 支持8路RS422接口至FPGA PL。
  • VPX P2 支持1路RS232接口至FPGA PL。
  • VPX P2 支持1路RS232接口至MCU。
  • VPX P2支持1路1000BASE-T至FPGA-PS。
  • VPX P2支持1路SGMII至FPGA。
  • VPX P2支持1路SGMII至DSP。
  • VPX P2支持8个TTL/LVTTL电平IO。
  • 板卡芯片采用工业级。
  • 板卡结构采用标准VPX 3U大小,支持风冷、导冷结构。

四、物理特性

  • 尺寸:大小为100mm x 160mm
  • 工作温度:商业级 0℃ ~ +55℃,工业级-40℃~+85℃
  • 工作湿度:10%~80%

五、供电要求

  • 单电源供电,整板功耗:50W
  • 电压:DC +12V, 5A
  • 纹波:≤10%

六、应用领域

  • 高速信号处理
  • 软件无线电

http://www.ppmy.cn/news/1557667.html

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