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TMS320C6678 DSP+Xilinx Kintex-7 FPGA开发板硬件接口资源图解(下)

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发表于 2024-7-9 13:45:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
关键词: 硬件开发
BOOTSET启动选择拨码开关

SW6为5bit启动方式选择拨码开关,由核心板板载CPLD的SYS_BOOTSET[1:5]引脚引出。可通过CPLD控制DSP端及FPGA端系统启动配置。
                    

图 25



                    

图 26



评估板支持DSP_NO BOOT、DSP_IBL NOR、DSP_IBL NAND、DSP_NOR和DSP CFG FPGA等启动方式,具体说明如下。



表 1            





备注:BOOTSET启动选择拨码开关ON为1,相反为0,X代表任意值。


设计注意事项:


  • SYS_BOOTSET[1:3]为DSP端启动配置设置位。


由于DSP端BOOTSET引脚与GPIO信号存在复用关系,如使用GPIO外接设备,请保证DSP在上电初始化过程中BOOTSET引脚电平不受外接设备的影响,否则将会导致DSP无法正常启动。

  • SYS_BOOTSET[4]为DSP PCIe接口同源时钟及非同源时钟选择设置位。


板载DSP PCIe接口支持非同源时钟模式和同源时钟模式,核心板引出SYS_BOOTSET[4]引脚进行选择配置,0为非同源模式,1为同源模式。其中非同源时钟模式采用板载CDCM610002时钟芯片输出的100MHz时钟源,同源时钟模式采用评估底板PCIe接口输入的时钟源。

  • SYS_BOOTSET[5]为FPGA端启动配置设置位。


0为Master SPI模式,此时FPGA可进行程序在线加载、固化并离线启动。1为Slave Serial模式,此时DSP可通过SPI总线在线加载FPGA程序。

KEY

评估底板包含1个系统复位按键FULL RESET(KEY2)。DSP端包含1个用户输入按键DSP USER1(SW2)、1个不可屏蔽中断按键DSP NMI(SW1)、1个系统复位按键DSP WARM RESET(KEY1)。FPGA端包含1个程序复位按键PROG(SW5)、2个用户测试按键FPGA USER1(SW3)和FPGA USER2(SW4)。
         


图 27



                    


图 28



设计注意事项:

KEY2按键控制由核心板CPLD引出的SYS_nRESET复位信号,该信号拉低时可使核心板DSP和FPGA重新上电,无需使用时应上拉10K电阻到核心板引出的VDD_1V8_REF电源。
              


图 29



KEY1按键控制DSP_RESETZ信号,DSP_RESETZ为DSP的WARM RESET功能引脚,无需使用时应上拉10K电阻到核心板引出的VDD_1V8_REF电源。

                    


图 30



SW1按键控制DSP_NMI信号,DSP_NMIZ为DSP端的不可屏蔽中断功能引脚,无需使用时应上拉5K电阻到VDD_1V8_BRD电源。

                    

图 31



评估底板通过GPIO_00引出用户输入按键SW2,上拉5K电阻到VDD_1V8_BRD。

                    

图 32



SW5按键控制FPGA_PROG信号,FPGA_PROG信号为核心板FPGA端的复位引脚,无需使用时请悬空处理。



                    


图 30



勘误:FPGA_PROG信号引脚上拉电压错误说明

存在问题:FPGA_PROG信号引脚连接至BANK 0,BANK 0电压已配置为1.8V,而在原理图中错误上拉至3.3V,实际设计应上拉至1.8V。

使用说明:底板设计时,请将FPGA_PROG信号引脚上拉至1.8V。

评估底板通过FPGA端的IO_L23P_T3_34引出用户输入按键SW3,通过FPGA端的IO_L23N_T3_34引出用户输入按键SW4,引出信号均上拉5.1K电阻到VDD_1V5_BRD 。

              


图 31



串口


评估板通过CP2105芯片将DSP端的UART转成Micro USB接口,作为DSP端的调试串口使用。

评估板通过CP2105芯片将FPGA端的IO_L1P_T0_16(定义为UART的RX)、IO_L1N_T0_16(定义为UART的TX)转成Micro USB接口,作为FPGA端的调试串口使用。

                    


图 32



FaN供电接口


CON2为散热器风扇电源(FAN)接口,采用3pin排针端子方式,间距2.54mm,12V供电,可通过DSP端控制散热器风扇的运转。

                    


图 34



                    

图 35



设计注意事项:

风扇电路及风扇接口不支持调速功能,不建议使用PWM模式控制风扇开关电路。

Ethernet接口

CON3为DSP ETH0千兆网口,CON4为DSP ETH1千兆网口。TMS320C6678内部集成2个GMAC控制器,支持2路SGMII千兆以太网。

                    


图 36



                    


图 40



                    


图 41



设计注意事项:

SGMII总线DSP_SGMII0_RXP/DSP_SGMII0_RXN、DSP_SGMII1_RXP/DSP_SGMII1_RXN已在核心板内部串联100nF耦合电容,底板设计时无需再次串联耦合电容。

88E1111收发器的1.2V电源由TPS563200DDCT(U33)芯片输出、2.5V电源由TPS563200DDCT(U32)芯片输出。

勘误:网口电路耦合电容设计

存在问题:评估板DSP ETH0和DSP ETH1网口通信功能正常,但SGMII0和SGMII1总线未按照规范设计耦合电容。SGMII总线DSP_SGMII0_RXP/DSP_SGMII0_RXN、DSP_SGMII1_RXP/DSP_SGMII1_RXN已在核心板内部串联100nF耦合电容,但底板重复串联耦合电容。SGMII总线DSP_SGMII0_TXP/DSP_SGMII0_TXN、DSP_SGMII1_TXP/DSP_SGMII1_TXN未在核心板内部串联100nF耦合电容,底板亦未在靠近PHY芯片处串联100nF耦合电容。

使用说明:底板设计时,SGMII总线DSP_SGMII0_RXP/DSP_SGMII0_RXN、DSP_SGMII1_RXP/DSP_SGMII1_RXN无需再次串联耦合电容,但DSP_SGMII0_TXP/DSP_SGMII0_TXN、DSP_SGMII1_TXP/DSP_SGMII1_TXN总线需在靠近PHY芯片处串联100nF耦合电容。

PCIe接口

CON5为DSP端PCIe Gen2接口,包含双通道链路,每通道最高通信速率5Gbps,金手指连接方式,默认作为EP(End Point)模式使用。
               


图 37



                    



图 38



设计注意事项:



评估底板PCIe接口的支持模式如下表所示:



表 2






DSP PCIe支持同源时钟模式和非同源时钟模式,可通过评估底板SW6拨码开关的SYS_BOOTSET[4]引脚进行配置,1为同源模式,0为非同源模式。

PCIE_TX1N/TX1P和PCIE_TX2N/TX2P线路需靠近CON5放置100nF的AC耦合电容。

SFP+接口

CON13(SFP1)、CON14(SFP2)为FPGA端SFP+接口,支持SFP+(10G)光模块。CON13接口使用GTX Quad 116的MGTXRX_0、MGTXTX_0引脚,CON14接口使用GTX Quad 116的MGTXRX_1、MGTXTX_1引脚。
               


图 39



                    


图 40



FMC接口

CON15、CON16为FMC LPC接口,各包含一对GTX信号引脚,可配套创龙科技的视频输入/输出、高速AD/DA等FMC模块使用。
              


图 41


                    

图 43



勘误:FMC GTX速率稳定性问题

存在问题:FMC GTX在5Gbps速率时可稳定运行,在8Gbps或以上速率时眼图开口较小,可能存在稳定性问题。硬件等长、阻抗等暂未发现异常,GTX时钟亦正常,可能是由于PCB Layout的其他问题导致。

使用说明:可通过软件进行时序优化。

XADC接口

评估板通过CO18排母接口(2x 6pin规格,间距2.54mm)引出FPGA端1对专用模拟差分输入XADC_VN_IN和XADC_VP_IN。

                    


图 44



                    


图 50



设计注意事项:

unipolar模式支持0~1V输入,bipolar模式支持-0.5~0.5V输入,输入信号请勿超过以上范围,否则可能会损坏核心板。

拓展IO信号接口
CON6通过IDC3简易牛角座引出了DSP端EMIF16拓展信号,2x 25pin规格,间距2.54mm。
              

图 51



CON12通过IDC3简易牛角座引出了DSP端SPI、TIMER、GPIO拓展信号,2x 25pin规格,间距2.54mm。
            

图 46



                    


图 47



CON17为欧式公座连接器,3x 16pin规格,间距2.54mm,引出FPGA端的IO拓展信号。
                    


图 48



                    


图 49

设计注意事项:

由于DSP端的CON6、CON12扩展接口存在IO复用情况,如需使用请注意功能之间的相互影响,详情可查阅《SOM-TL6678F核心板硬件说明书》以及CPU数据手册。


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