MP5652(A10)核心板用户手册及使用说明

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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:

FPGA

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

 

1.3产品外观

FPGA

MP5652核心板正面照片

1.4产品结构尺寸图

核心板结构尺寸图:65(mm)x85(mm), PCB:14 层。

FPGA

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:

FPGA

图2-1 Arria-10 GX系列芯片命名规则

Arria-10 GX 10AX027H4F34I3SG的主要参数表

 

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)

 

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

 

核心板的DDR4的接口的设计示意图如下图所示:

FPGA

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:

FPGA

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

 

2.3 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     L10 L11
BANK2J     L12 L9
BANK2K     L13 L14
BANK3D     L15 L16
BANK2L L5 L6 L7 L8

 

2.4 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

 

开发板的QSPI的设计示意图如下图所示:

FPGA

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

FPGA

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。

FPGA

系统时钟引脚分配:

 

信号名称 FPGA 管脚位号
SYS_clk K6

 

2.5.2 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。

FPGA

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

 

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。

FPGA

DDR4时钟源FPGA引脚配置

 

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

 

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。

FPGA

初始化时钟源FPGA引脚配置

 

信号名称 FPGA 管脚位号
A10_CVP_100M AK16

 

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:

FPGA

FPGA

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。

FPGA

2.8 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。

FPGA

FPGA

FPGA

2.9 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:

FPGA

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

 

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  
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   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  
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   99 GND  
40 GND   100 GND  
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     106 B2J_L20_P AF23
47 B2A_L5_N AP12 107 B2J_L22_N AH24
48     108 B2J_L20_N AG23
49 GND   109 GND  
50 GND   110 GND  
51 B2J_L4_P AG25 111    
52 B2J_L5_P AJ25 112 A10_JTAG_TCK AH12
53 B2J_L4_N AF25 113    
54 B2J_L5_N AH25 114 A10_JTAG_TMS AL10
55 B2J_L15_P AP21 115    
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  

 

J2连接器的引脚分配

 

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    
2     62    
3 B2L_2 K18 63    
4     64    
5 B2L_1 M18 65    
6 B3D_L1_P T9 66    
7 B2L_0 M17 67    
8 B3D_L1_N R9 68    
9 GND   69 GND  
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     75 B3D_L21_P L3
16     76 B3D_L22_P J1
17     77 B3D_L21_N K3
18     78 B3D_L22_N J2
19 GND   79 GND  
20 GND   80 GND  
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   89 GND  
30 GND   90 GND  
31     91 B3B_L2_P AD2
32     92 B3C_L13_P Y6
33     93 B3B_L2_N AD1
34     94 B3C_L13_N Y7
35     95 B3D_L12_P R6
36     96    
37     97 B3D_L12_N P6
38     98    
39 GND   99 GND  
40 GND   100 GND  
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   109 GND  
50 GND   110 GND  
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   120 GND  

 

J3连接器的引脚分配

 

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   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   89 GND  
30 GND   90 GND  
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   99 GND  
40 GND   100 GND  
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   109 GND  
50 GND   110 GND  
51 B2K_L1_P B23 111 POWER  
52 B2K_L21_P J27 112 POWER  
53 B2K_L1_N C23 113 POWER  
54 B2K_L21_N J26 114 POWER  
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  
59 GND   119 POWER  
60 GND   120 POWER  

 

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  
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  
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   83 GND  
24 GND   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  
30 GND   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   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   101 GND  
42 GND   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  
48 GND   108 GND  
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   113 GND  
54 GND   114 GND  
55 B1E_RX5_P M32 115 B1C_RX0_P AL30
56     116 B1C_RX5_P AD32
57 B1E_RX5_N M31 117 B1C_RX0_N AL29
58     118 B1C_RX5_N AD31
59 GND   119 GND  
60 GND   120 GND  

 

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。

审核编辑 黄昊宇

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