100%全国产化板卡的设计与调试bug经验总结

一、板卡概述

  CPCIe507 为标准的6U CPCIe 板卡，采用全国产芯片设计。主处理器采用复旦微电子FPGA JFM7VX690T36和长城银河多核 DSP FT-M6678N，二者之间通过SRIO x5 互联。板卡对外高速接口为PCIe3.0 x4、预留GTH x4，低速接口RS422 x4，1.8VTTL x20。为您提供了丰富的运算资源。

二、板卡指标

FPGA：

复旦微：JFM7VX690T36
DDR3：1组64bit，2GB，1333MT/s
加载方式：BPI 模式
 

DSP：

长城银河：FT-M6678N
DDR3：1组64bit，2GB，1333MT/s
加载方式：EMIF BOOT
SPI Flash：32MB
 

互联：

DSP和FPGA通过SRIO x4连接
DSP和FPGA通过GPIO，EMIF，UART连接
DSP的上电、复位时序由FPGA控制
 

接口：

J30J：DSP和FPGA的 JTAG
XJ2：RS422 x4，1.8TTL x20
XJ3：PCIe3.0 x4
XJ6：GTH x4
 

其他功能：

支持外复位
状态指示灯

物理与电气特性：

板卡尺寸：233.35mmX160mm
板卡供电：+12V@5A
散热方式：导冷或风冷
 

环境特征：

工作温度：-40℃~+85℃
存储温度：-55℃~+125℃
工作湿度：45%~70% RH
 

三、资源简介

DSP参数表：

FPGA参数表：

四、板卡调试

4.1 UART调试

测试步骤：

1）串口调试助手设置波特率115200，ASCII显示，连接USB转RS422模块至板卡；
2）板卡上电，先下载FPGA程序，后下载DSP程序；
3）运行DSP程序，在串口调试助手中会显示接收的数据。
4）串口调试助手按16进制发送数据，在CCS Memory Browser窗口查看接收地址0x0C00D000中接收到的数据。

测试结果：
 

4.2 DDR 读写

4.3 RS422测试

RS422接口是一种串行通信接口标准，它是基于RS-232标准发展而来的，旨在改进RS-232的通信距离短和速率低的限制，它采用差分传输方式。

本次测试将四个RS422接口串联，最终与PC相连，如下图所示：

PC使用串口助手收发数据，FPGA接收到数据为AA，PC收到板卡传回数据与发送数据一致，测试结果正常。

4.4 FLASH烧写

芯片闪存，也称为非易失性随机访问存储器（NVM ），是一种嵌入在集成电路（IC）中的存储技术，主要用于长期保存数据，即便电源关闭也能保持内容。本产品的网盘资料提供了FPGA端QSPI Flash的测试程序，可以查看Flash的读写数据。

擦除Flash扇区后，读取数据全为FF，如下图所示，其中dbg_rd_data[7:0]为读取数据，dbg_rd_vld为数据有效信号。
 

向flash内写入从0开始的递增数，其中dbg_wr_data[7:0]为写入数据，dbg_wr_req为数据有效信号。

4.5 SRIO测试

  RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡导的一种高性能、 低引脚数、 基于数据包交换的互连体系结构，是为满足和未来高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。RapidIO主要应用于嵌入式系统内部互连，支持芯片到芯片、板到板间的通讯，可作为嵌入式设备的背板（Backplane）连接。本产品搭载的国产DSP与国产FPGA间的高速互联采用RapidIO接口，网盘资料中提供了测试例程，用户可在测试例程的基础上进行开发。
 

4.6 ​​​​​​​GT iBert测试

  GT，全称为Gigabit Transceiver，是一种高速串行收发器，广泛应用于各种高速数据通信接口中。GT收发器集成在FPGA芯片内部，支持的线路速率可以达到Gbps级别。IBERT是Xilinx提供的集成比特误码率测试仪（Integrated Bit Error Ratio Tester），可以使用这个工具对高速串行收发器(GT)进行简单测试，从而判断设计的接口是否有问题。芯慧微Winnʌx II CWQ2P690TFFG1761与xilinx XC7VX690TFFG1761 pin2pin兼容，芯慧微高速收发器也可使用Xilinx工具进行测试。本产品的网盘资料中提供了iBert的测试例程。
 

4.7 LVTTL测试

 FPGA内部产生标准的1kHz方波信号，将该信号分配到20个与底板插座相连的I/O管脚，使用示波器在机箱底座对应的连接点测试。

审核编辑 黄宇