1    板卡概述

基于XCVU9P的5Gsps AD DA收发PCIe板卡。该板卡要求符合PCIe 3.0标准,包含一片XCVU9P-2FLGA2014I、2组64-bit/8GB DDR4、2路高速AD, 2路高速DA,支持外触发,外时钟。板卡工作温度范围0到60℃,板卡设计加工包含散热装置,支持服务器风冷散热。软件包括接口测试软件,支持甲方应用开发。

北京太速-611号-基于VU9P的5Gsps高速ADDA收发PCIe卡_VU9P

 

2  硬件组成

2.1 板卡逻硬件图如图所示:

北京太速-611号-基于VU9P的5Gsps高速ADDA收发PCIe卡_图像处理_02

 

2.2功能指标

1) 主芯片使用XCVU9P-2FLGA2014I 工业级芯片,AD使用EV10AQ190A 2片, DA使用AD9162 2片。

2) 板卡符合PCIe 3.0规范,采用x16模式硬件设计,理论带宽高达64Gbps,支持PCIex8模式使用,在Linux系统下测试速率可达5000MByte/s。

3) 2路AD输入,支持-250mV~250mV单端输入,交流耦合 50欧姆阻抗,最高转换速率5GSPS;SMA接口。实际工作速率是4Gsps。

4) 2路DA输出,支持-200mV~200mV单端输出,交流耦合 50欧姆阻抗,最高转换速率6GSPS;SMA接口。实际工作速率 都是6Gsps。

5) 板载10MHz 时钟,通过时钟芯片配置输出,给FPGA,AD,DA芯片工作。

6) 外部参考时钟输入1路:外部输入10MHz时钟给时钟芯片作为参考,单端信号,LVTTL电平,和板载时钟二选一,给时钟芯片。连接器为SMA(推荐型号:SMA-KWHD)。

7) 外部时钟输出1路:板载时钟芯片提供一路输出给外部,单端输出,SMA输出。

8) 同步信号输入,电平LVTTL,转换为LVDS信号后接入FPGA全局时钟;SMA接口。

9) 支持1路千兆以太网口。

10) 板载两组64-bit DDR4,每组总容量支持4GB,可稳定工作于1200MHz(2400MT/s)。

11) 一片BPI Flash 用于程序配置 ,1片SPI x4 Nor Flash,可用于参数存储。

12) 外置FPGA JTAG调试接口。

13) 16个GPIO备份使用,四个LED指示灯,四个用户按键。

14) 板载一片温度传感器芯片,可读取板上温度,同时软件要读取FPGA内部温度。

15) JTAG调试口支持前面板输出,方便板卡插入机箱后调试使用。

16) 板卡结构 全高PCIe标准卡,长度控制在2/3全长以内,加散热板,机箱风冷散热,提供前面挡板。

17) 板卡工作温度范围 0到+60℃。

18) 板卡供电12V(±10%), PCIe槽位可单独供电,也可单独使用外置电源;典型功耗75W。

1    软件内容

本板卡开发软件主要完成硬件的接口测试、程序加载。主要为FPGA配置程序的加载测试,参数存储Flash的读写测试,DDR4的读写测试,AD DA 时钟配置,数据接入测试,GPIO测试。本测试说明书使用到的软件包括:

1)  FPGA软件开发工具Vivado2018.3 , Verilog语言开发,运行在 Linux系统的PC机下;

2)  接口软件内容包括如下:

Ø  板卡硬件测试;

Ø  Flash加载测试代码;

Ø  DDR4测试代码,两组同时工作、单独工作;

Ø  AD、DA、时钟配置及采集接口程序测试(DA的Jesd204B IP使用Xilinx默认版本);

Ø  PCIe3.0 x8模式XDMA测试,包含FPGA代码,在 Linux系统的PC机下的驱动;

Ø  触发信号测试代码;

Ø  其它GPIO测试代码。

以上程序提供测试用例,测试方法,测试报告及使用说明书

(备注:甲方提供软件测试验收的服务器,以保证后续使用的兼容性)

2    交付资料

(1)硬件内容

硬件板卡1块,带散热板。

(2)软件内容

u  DDR测试代码;

u  AD、DA、时钟配置及数据接入输出参考代码;

u  PCIe XDMA FPGA及上位机测试代码(支持Linux);

u  千兆以太网测试代码;

u  GPIO测试代码;

u  程序下载配置参考代码。

 (3) 电子版文档

u  板卡pdf格式的电子版原理图(不含电源)

u  板卡硬件使用及测试说明书