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博客

基于K7 和TX2 平台的设计与实现

已有 125 次阅读2023-9-23 20:58

概要

QT7022是一款基于K7+TX2模块的通用载板,板载一个HPC形式的FMC连接器。板卡选用高性价比的Kintex-7系列FPGA处理芯片XC7K325T-FFG900搭配NVIDIA的高性能GPU模块Jetson TX2的架构,其中FPGA搭配2组64位2GB DDR3 SDRAM内存阵列和2颗256Mb SPI Flash,支持1个Mini USB转UART,1个Micro USB转接JTAG口和1个6pin的排针式JTAG接口,提供1个SSMC形式的GPIO或者RF输入接口,一个包含13路GPIO的扩展连接器,1个12V直流风扇接口以及一个QSFP的光纤口。FPGA载板通过一个高速板对板连接器与GPU互联互通,从而实现了高度灵活和可扩展的开发平台。
 

Jetson TX2模块配有NVIDIA PascalTM GPU、高达8GB内存、59.7GB/s的显存带宽,可支持各种标准硬件接口。如1个M.2 Key M SSD接口,1个Micro SD卡槽,1个标准20 Pin(2*10)牛角座JTAG接口,1个Micro USB 2.0接口,1个MINI USB转接UART 接口,1个USB 3.0接口,一个标准RJ45千兆网口,1个Mini DP和1个HDMI输出显示接口,1个可M.2 Key E连接器,1个Camera模块连接器,1个Display模块连接器,1个DEBUG调试连接器,一个直流12V风扇接口。

QT7022通过一个HPC的标准FMC(VITA 57.1)接口向外部提供丰富、高速且可配置的数字I/O资源,包括84对高速差分线(含4对差分时钟线)、8组共16对超高速DP差分对及2对超高速差分时钟线,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、高效的开发及测试环境。

原理框图


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技术指标

◾FPGA默认为Kintex-7系列XC7K325T-FFG900,提供高性价比的丰富的逻辑资源;

◾FPGA可选择XC7K410T-FFG900,逻辑资源更丰富;

◾GPU模块默认为Jetson TX2,也可选择TX2 4GB或者TX2i;

◾提供FMC标准(VITA 57.1)子卡接口,包括84对高速差分线(含4对差分时钟线)、8组共16对超高速DP差分对及2对超高速差分时钟线;

◾板载2组共4GB的高速DDR3存储器空间;

◾板载1个256Mb的加载SPI Flash和1个256Mb的存储SPI Flash;

◾13个可独立配置的双向用户IO;

◾1个QSFP接口;

◾1个SSMC形式的GPIO接口或者GPS_PPS接口;

◾1个M.2 Key M SSD接口;

◾1个Micro SD卡槽;

◾1个标准20 Pin(2*10)牛角座JTAG接口给GPU, 1个Micro USB形式和1个6pin排针式的JTAG接口给FPGA;

◾1个Micro USB 2.0接口和1个TYPE-A USB 3.0接口,

◾1个MINI USB转接UART 接口给GPU;

◾1个标准RJ45千兆网口;

◾1个Mini DP和1个HDMI输出显示接口;

◾1个可支持PCIe X1 、USB 2.0、IIC等数据协议的M.2 Key E连接器;

◾支持蓝牙和WIFI(仅仅TX2模块支持);

◾1个Camera模块连接器(用户可自定义2-lane6或者4-lane3路CSI),1个Display 模块连接器,1个DEBUG调试连接器;

◾板卡尺寸,180mm*190mm;

◾通用驱动库及开发程序包,支持多种操作系统;

◾板载温度传感器和电源监控芯片;

◾2个12V直流风扇,分别给FPGA和GPU散热;

应用

◾嵌入式AI计算、计算机视觉

◾GPU计算、深度学习技术

◾FPGA信号处理

◾实时多算法处理的在线测试验证

◾工业机器人、多媒体处理和医疗设备

◾无线、国防应用

其他支持

◾支持DDR3接口,PCIe接口等IP的例程;

◾支持Windows驱动,Linux驱动;

◾TX2各功能模块的相关驱动和Demo;

◾FMC可插接各种符合VITA57规范的标准高速ADC,DAC等子卡;

◾可提供FMC子卡演示程序。


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