基于KU115+ZU19EG+C6678 的高性能6U VPX 载板

基于KU115+ZU19EG+C6678 的高性能6U VPX 载板，板载 2 个 HPC 形式的FMC 连接器（用于外部信号扩展）。板卡选用了 1 片Xilinx 公司的Kintex UltraScale 系列 FPGA 家族中的XCKU115-2FLVA1517I 和 1 片 Zynq UltraScale+ MPSoC 家族的XCZU19EG-2FFVC1760I 以及1 片TI 公司的DSP 芯片TMS320C6678，

其中 KU115 搭配 2 片 16bit、1GB 的DDR4-2400 SDRAM 组成 32bit 位宽，总容量 2GB 的 DDR4 存储介质和 2 颗共 1Gbit 的加载Flash。

ZU19EG 的 PL 端搭配 2 片 16bit、1GB 的 DDR4-2400 SDRAM，组成32bit 位宽，总容量 2GB 的 DDR4 存储介质；

PS 端搭配 4 片 16bit、1GB 的 DDR4-2400 SDRAM，组成 64bit 位宽，总容量 4GB 的 DDR4 存储介质。PS 端还搭配2 颗共1Gbit 的加载Flash 以及容量为64GB 的eMMC 存储器。DSP 芯片 C6678 搭配 4 片 16bit、512MB 的 DDR3 SDRAM， 组成 64bit 位宽，总容量 2GB 的DDR3 存储介质。

板卡支持 1 路千兆网口和 1 路 SFP+万兆光口，另将 KU115 的 JTAG 调试口，ZU19EG 的调试串口以及多路 RS422 通信接口合并在一个 J30J 连接器中。

产品特性：

• • • FPGA 为 Xilinx 的 XCKU115-2FLVA1517I；
    • MPSoC 为 Xilinx 的 XCZU19EG-2FFVC1760I；
    • DSP 为 TI 的 TMS320C6678ACYPA；
    • 提供 2 路全功能FMC 标准（VITA 57.1）子卡接口，每路接口包括 84 对高速差分线（含 4 对差分时钟线）、10 组共 20 对超高速DP 差分对及 2 对超高速差分时钟线；

• • • KU115 搭配 2 片 16bit、1GB 的 DDR4 SDRAM 组成 32bit 位宽， 总容量 2GB 的缓存；
    • ZU19EG 的PL 搭配 2 片 16bit、1GB 的DDR4 SDRAM，组成 32bit位宽，总容量 2GB 的 DDR4 缓存；PS 搭配 4 片 16bit、1GB 的DDR4 SDRAM，组成 64bit 位宽，总容量 4GB 的 DDR4 缓存；
    • DSP 芯片 C6678 搭配 4 片 16bit、512MB 的 DDR3 SDRAM，组成 64bit 位宽，总容量 2GB 的 DDR3 缓存；
    • 前面板1 个千兆网口、1 路SFP+万兆光口和一个将FPGA 的JTAG 调试口，ZU19EG 的调试串口以及 RS422 通信接口合并一起的J30J 连接器；
    • 板载 14 针的 FPGA JTAG 接口，14 针的 DSP JTAG 调试接口；
    • KU115 和ZU19EG 各扇出一路 PCIe x8 至背板 P1；
    • KU115 和ZU19EG 各扇出一路 PCIe x4 至背板 P2；
    • KU115 和ZU19EG 各扇出一路 4x 的高速 GTH 至背板 P3；
    • 标准 VPX 背板供电；
    • 标准 6U 尺寸 VPX 规范；
    • KU115 和ZU19EG 各搭配一颗温度监控芯片；
    • 多个 LED 指示灯；

提供 2 个 400Pin（40*10）的 HPC 连接器作为标准FMC 接口，分别由 KU115 和 ZU19EG 扇出。该连接器符合 ANSI/VITA157.1的标准，向外部提供全功能、高速且可配置的数字 I/O 资源。每个FMC 可提供 84 对高速差分线（含 4 对差分时钟线）、10 组共 20 对超高速 DP 差分对及 2 对超高速差分时钟线。客户可以根据应用需求灵活地选择FMC 子卡，比如 ADC 子卡、DAC 子卡以及光纤子卡等。同时可支持Windows，Linux 上位机驱动。便于构建灵活、高效的开发及使用环境。

应用：

• • • FPGA 信号处理
    • 机器学习与人工智能算法
    • 实时多算法处理的在线测试验证
    • 测试测量快速环境搭建
    • 无线、国防应用

系统主要由KU115模块、ZU19EG模块、DSP模块、配置电路模块、电源模块以及VPX连接器部分组成。

KU115（XCKU115-2FLVA1517I）搭配2片DDR4 SDRAM组成的32bit、2GB的缓存空间和2颗共1Gbit的加载Flash，并扇出一个全功能的FMC连接器。

ZU19EG（XCZU19EG-2FFVC1760I）的PL搭配2片DDR4 SDRAM组成的32bit、2GB的缓存空间并扇出一个全功能的FMC连接器；PS搭配4片DDR4 SDRAM组成的64bit、4GB的DDR4缓存空间，2颗共1Gbit的加载Flash和容量为64GB的eMMC存储器，并扇出一个RJ45形式的千兆网口。

DSP芯片TMS320C6678ACYPA搭配4片DDR3 SDRAM 组成的64bit、2GB的缓存空间。丰富的FPGA资源和缓存空间可支持各种FMC的功能子板的通信或采样数据，极大地提高了整个板卡的处理性能和能力。配置电路模块支持FPGA程序的在线下载和SPI FLASH的烧写以及其他功能实现，可以方便用户进行实时多算法处理的在线测试验证。标准的VPX连接器支持多路高速和低速信号接口，可以适配大多数VPX背板。