电子说
第一章********核心板简介
[]()1.1产品简介
PZ-K7325T/PZ-K7410T 核心板采用 XILINX 公司 Kintex-7 系列的 XC7K325T-2FFG900I/XC7K410T-2FFG900I 作为主控制器,核心板采用 4 个 0.6mm 间距 120P 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。
[]()1.2********产品规格
| PZ-K7325T/PZ-K7410T********工业级核心板规格 |
|---|
| 主控制器 |
| 逻辑单元(logic cells) |
| 触发器(Flip-Flops) |
| Slices |
| DSP Slices |
| Block RAM |
| DDR3/DD3L |
| QSPI FLASH |
| 启动方式 |
| 千兆以太网 |
| 用户LED |
| IO 数量 |
| GTX 接口数量 |
| 工作电压/最大电流 |
| 工作温度 |
| 核心板尺寸、工艺 |
| 与底板扣接高度 |
[]()1.3********产品外观
如下图标注了各个主要电子元器件在核心板的位置,方便用户 查看识别。

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[]()1.4********产品尺寸
核心板尺寸为 83.8x64.8mm,核心板通过背面的 4 颗 0.6mm/120P 镀金高速连接器与底板连接,合高 3mm。如下图是核心板的尺寸标注。

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[]()[]()第二章********核心板使用说明
[]()2.1********核心板供电
核心板供电电压是 5V,在核心板的四个角都留有电源输入管脚,
电源管脚在模块内部已做了连通,此设计是为了方便底板的电源接入, 设计时只需要连接一个角上的电源管脚,核心板即可工作。电源连接 需用铜皮连接且打足够的过孔保证电源通流能力。核心板上的所有 GND 信号都需要连接到底板上,每个 GND 通过两个过孔与底板连接以 确保通流能力。核心板的极限电流在 5V/3A,所以外部供电需要考虑 极限电流情况以保证核心板工作稳定。
给模组供电的电源输出电压需要稳定,在模组电源输入加一级 DCDC 电源转换,从高电压转到 5V,DCDC 电流输出能力可以选 5A 左 右,如电源芯片 MP2482 可以参考。在模组电源输入处需至少放置 2 颗 220uF/10V 电容保证电源质量。

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[]()2.2********核心板时钟
核心板上放置了两颗有源差分晶振,200M 时钟为逻辑侧提供差 分时钟,125M 为 GTX 接口提供差分时钟。如下图,200M 差分时钟接 入 BANK33 的 13P/13N 管脚,对应的管脚位置为AG10/AH10,125M 时钟 做了 buf 转换成两路分别给到BANK116/117 的 N8/N7、J8/J7 位置。
IO_13P_MRCC_33(AG10)
CLK_200Mhz
IO_13N_MRCC_33(AH10)
MGT_116_CLK1_P(N8)
MGT_116_CLK1_N(N7) CLK_BUF
MGT_117_CLK1_P(J8)
MGT_117_CLK1_N(J7)
[]()2.3********核心板复位
核心板预留了一个复位按键,用于调试使用,此复位按键采用 RC 电路,复位并不充分,只作为调试使用,按键与 FPGA 的 BANK14 连接, 对应管脚为 IO_12P_MRCC_14(T26)。实际产品需要加复位电路,可以 在底板上采用专用复位芯片,如 MAX811,或者其他复位时间更长的芯 片。

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[]()2.4********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。
[]()2.5********网口连接
核心板上放置了一颗千兆以太网芯片,以太网芯片与 FPGA 芯片 之间通过 RGMII 接口互联,连接对应管脚见下表,以太网对外连接只 需要一个带变压器的 RJ45 即可使用,芯片地址 PHY_AD[2:0]=001, 连接原理图可参考下图。
注意:产品电路需要在网口信号线和LED上加静电防护,0.1uF电容选用耐压2KV或者3KV。
| RMGII 信号 | 管脚名称 | 管脚位置 |
|---|---|---|
| TX_CLK | IO_13N_MRCC_14 | U28 |
| TXD0 | IO_14P_MRCC_14 | T25 |
| TXD1 | IO_14N_MRCC_14 | U25 |
| TXD2 | IO_15P_14 | U29 |
| TXD3 | IO_15N_14 | U30 |
|---|---|---|
| TX_EN | IO_16P_14 | V26 |
| RX_CLK | IO_13P_MRCC_14 | U27 |
| RXD0 | IO_16N_14 | V27 |
| RXD1 | IO_17P_14 | V29 |
| RXD2 | IO_17N_14 | V30 |
| RXD3 | IO_18P_14 | V25 |
| RX_CTL | IO_18N_14 | W26 |
| PHY_nRST(默认上电复位) | IO_20P_14 | W23 |
| MDC | IO_19P_14 | V19 |
| MDIO | IO_19N_14 | V20 |

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[]()2.6QSPIFLASH
板载 32MB 的 QSPI FLASH,型号为MX25L25645GM2I-08G,用于存 储启动文件。
| QSPIFLASH引脚 | 管脚名称 | 管脚位置 |
|---|---|---|
| DATA0 | IO_1P_14 | P24 |
| DATA1 | IO_1N_14 | R25 |
| DATA2 | IO_2P_14 | R20 |
| DATA3 | IO_2N_14 | R21 |
| QSPI_CS | IO_6P_14 | U19 |
| QSPI_CLK | CCLK_0 | B10 |
[]()2.7板载LED
为方便调试,核心板上放置了五颗 LED,LED 的管脚位置如下表, 当管脚输出高电平时 LED 点亮,低电平 LED 灭。
| 序号 | 管脚名称 | 管脚位置 |
|---|---|---|
| LED1 | IO_23P_14 | U24 |
| LED2 | IO_23N_14 | V24 |
| LED3 | IO_24P_14 | W21 |
| LED4 | IO_24N_14 | W22 |
| LED5 | IO_25_14 | W19 |
[]()2.8BANK接口电平选择
核心板上对外的 BANK 分别为 BANK12/13/14/15/32/33/34,这些

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BANK 的 IO 均可独立支持 1.8V/2.5V/3.3V 三种电平可调,BANK 默认 电平为 3.3V。如果需要更换电平,只需要更换对应位置电阻即可实现 调整,核心板上都有标注 BANK 电平调节电阻位置,如下图所示。

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[]()2.9DDR3********管脚连接
PS 侧配置了四颗工业级 DDR3L 芯片,单颗容量 512MB,四颗共计 容量为 2GB,型号为 MT41K256M16TW-107IT:P,DDR3L 管脚分配参见下 表。
| DDR3L********引脚 | 管脚名称 | 管脚位置 |
|---|---|---|
| DDR3_D0 | IO-L4N-32 | AG14 |
| DDR3_D1 | IO-L5P-32 | AH17 |
| DDR3_D2 | IO-L1N-32 | AK15 |
| DDR3_D3 | IO-L4P-32 | AF15 |
| DDR3_D4 | IO-L1P-32 | AK16 |
| DDR3_D5 | IO-L6P-32 | AE16 |
| DDR3_D6 | IO-L2N-32 | AH15 |
| DDR3_D7 | IO-L5N-32 | AJ17 |
| DDR3_DM0 | IO-L2P-32 | AG15 |
| DDR3_DQS_P0 | IO-L3P-32 | AH16 |
|---|---|---|
| DDR3_DQS_N0 | IO-L3N-32 | AJ16 |
| DDR3_D8 | IO-L8N-32 | AH19 |
| DDR3_D9 | IO-L7N-32 | AK19 |
| DDR3_D10 | IO-L10P-32 | AD19 |
| DDR3_D11 | IO-L10N-32 | AE19 |
| DDR3_D12 | IO-L11P-32 | AF18 |
| DDR3_D13 | IO-L12N-32 | AG17 |
| DDR3_D14 | IO-L8P-32 | AG19 |
| DDR3_D15 | IO-L11N-32 | AG18 |
| DDR3_DM1 | IO-L12P-32 | AF17 |
| DDR3_DQS_P1 | IO-L9P-32 | AJ18 |
| DDR3_DQS_N1 | IO-L9N-32 | AK18 |
| DDR3_D16 | IO-L17N-32 | AC19 |
| DDR3_D17 | IO-L18P-32 | AB17 |
| DDR3_D18 | IO-L18N-32 | AC17 |
| DDR3_D19 | IO-L16P-32 | AA18 |
| DDR3_D20 | IO-L14P-32 | AD17 |
| DDR3_D21 | IO-L16N-32 | AB18 |
| DDR3_D22 | IO-L13N-32 | AE18 |
| DDR3_D23 | IO-L17P-32 | AB19 |
| DDR3_DM2 | IO-L14N-32 | AD16 |
| DDR3_DQS_P2 | IO-L15P-32 | Y19 |
| DDR3_DQS_N2 | IO-L15N-32 | Y18 |
| DDR3_D24 | IO-L20N-32 | AB15 |
| DDR3_D25 | IO-L23P-32 | AA17 |
| DDR3_D26 | IO-L24N-32 | Y15 |
| DDR3_D27 | IO-L19P-32 | AE15 |
| DDR3_D28 | IO-L20P-32 | AA15 |
| DDR3_D29 | IO-L22N-32 | AD14 |
| DDR3_D30 | IO-L24P-32 | Y16 |
| DDR3_D31 | IO-L22P-32 | AC14 |
| DDR3_DM3 | IO-L23N-32 | AA16 |
| DDR3_DQS_P3 | IO-L21P-32 | AC16 |
| DDR3_DQS_N3 | IO-L21N-32 | AC15 |
| DDR3_D32 | IO-L6P-34 | AC7 |
| DDR3_D33 | IO-L1P-34 | AD4 |
| DDR3_D34 | IO-L4N-34 | AC4 |
| DDR3_D35 | IO-L5N-34 | AE6 |
| DDR3_D36 | IO-L4P-34 | AC5 |
| DDR3_D37 | IO-L5P-34 | AD6 |
| DDR3_D38 | IO-L2N-34 | AC1 |
| DDR3_D39 | IO-L1N-34 | AD3 |
|---|---|---|
| DDR3_DM4 | IO-L2P-34 | AC2 |
| DDR3_DQS_P4 | IO-L3P-34 | AD2 |
| DDR3_DQS_N4 | IO-L3N-34 | AD1 |
| DDR3_D40 | IO-L7N-34 | AF2 |
| DDR3_D41 | IO-L7P-34 | AF3 |
| DDR3_D42 | IO-L11N-34 | AF5 |
| DDR3_D43 | IO-L8P-34 | AE1 |
| DDR3_D44 | IO-L11P-34 | AE5 |
| DDR3_D45 | IO-L10N-34 | AE3 |
| DDR3_D46 | IO-L12P-34 | AF6 |
| DDR3_D47 | IO-L10P-34 | AE4 |
| DDR3_DM5 | IO-L8N-34 | AF1 |
| DDR3_DQS_P5 | IO-L9P-34 | AG4 |
| DDR3_DQS_N5 | IO-L9N-34 | AG3 |
| DDR3_D48 | IO-L16P-34 | AH2 |
| DDR3_D49 | IO-L13N-34 | AJ4 |
| DDR3_D50 | IO-L16N-34 | AJ2 |
| DDR3_D51 | IO-L13P-34 | AH4 |
| DDR3_D52 | IO-L17N-34 | AK1 |
| DDR3_D53 | IO-L14P-34 | AH6 |
| DDR3_D54 | IO-L17P-34 | AJ1 |
| DDR3_D55 | IO-L18P-34 | AJ3 |
| DDR3_DM6 | IO-L14N-34 | AH5 |
| DDR3_DQS_P6 | IO-L15P-34 | AG2 |
| DDR3_DQS_N6 | IO-L15N-34 | AH1 |
| DDR3_D56 | IO-L23N-34 | AK8 |
| DDR3_D57 | IO-L22N-34 | AK6 |
| DDR3_D58 | IO-L23P-34 | AJ8 |
| DDR3_D59 | IO-L24N-34 | AK4 |
| DDR3_D60 | IO-L20P-34 | AF7 |
| DDR3_D61 | IO-L24P-34 | AK5 |
| DDR3_D62 | IO-L19P-34 | AF8 |
| DDR3_D63 | IO-L22P-34 | AJ6 |
| DDR3_DM7 | IO-L20N-34 | AG7 |
| DDR3_DQS_P7 | IO-L21P-34 | AH7 |
| DDR3_DQS_N7 | IO-L21N-34 | AJ7 |
| DDR3_A0 | IO-L18P-33 | AH11 |
| DDR3_A1 | IO-L21P-33 | AH14 |
| DDR3_A2 | IO-L7N-33 | AC10 |
| DDR3_A3 | IO-L10N-33 | AE9 |
| DDR3_A4 | IO-L15N-33 | AK9 |
| DDR3_A5 | IO-L8N-33 | AE8 |
|---|---|---|
| DDR3_A6 | IO-L19P-33 | AE13 |
| DDR3_A7 | IO-L10P-33 | AD9 |
| DDR3_A8 | IO-L23P-33 | AF12 |
| DDR3_A9 | IO-L9P-33 | AC12 |
| DDR3_A10 | IO-L18N-33 | AJ11 |
| DDR3_A11 | IO-L20N-33 | AK13 |
| DDR3_A12 | IO-L14P-33 | AE10 |
| DDR3_A13 | IO-L7P-33 | AB10 |
| DDR3_A14 | IO-L22N-33 | AJ12 |
| DDR3_BA0 | IO-L22P-33 | AJ13 |
| DDR3_BA1 | IO-L21N-33 | AJ14 |
| DDR3_BA2 | IO-L9N-33 | AC11 |
| DDR3_CS | IO-L16P-33 | AG9 |
| DDR3_RAS | IO-L14N-33 | AF10 |
| DDR3_CAS | IO-L17P-33 | AK11 |
| DDR3_WE | IO-L16N-33 | AH9 |
| DDR3_ODT | IO-L20P-33 | AK14 |
| DDR3_RESET | IO-L8P-33 | AD8 |
| DDR3_CLK_P | IO-L12P-33 | AD12 |
| DDR3_CLK_N | IO-L12N-33 | AD11 |
| DDR3_CKE | IO-L17N-33 | AK10 |
[]()[]()第三章********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。地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。

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[]()3.2********高速接口布局走线
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。
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。
依据接口规范控制。
[]()3.3LVDS信号
模组的 BANK 电平可以在 1.8V/2.5V/3.3V 三种电平之间选择,默 认为 3.3V 电平,如果需要工作在 LVDS 模式下,需要把接口电平调整 为 1.8V 或者2.5V。同时底板的 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。
[]()3.4GTX信号走线
GTX 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。
[]()3.5********产品防护
对于产品设计,需要在各类接口加上防护电路。需按防护等级需 求进行设计。
[]()[]()第四章********核心板管脚与信号等长
[]()4.1********核心板管脚定义
PZ-K7325T/PZ-K7410T 核心板管脚定义我们单独提供了说明文 档。详细的管脚定义参见文件夹《PZ-K7325T-410T 核心板管脚与等 长》。
[]()4.2********信号等长
为方便用户设计底板以及信号走高速,我们严格做个等长走线, 并且我们提供了J1-J4 连接器上的走线长度数据,方便用户协同底板 设计。详细数据表格参见文件夹《PZ-K7325T-410T 核心板管脚与等 长》。
审核编辑 黄宇
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