高速信号处理卡光纤接入卡设计方案： 519-基于ZU19EG的4路100G光纤的PCIe 加速计算卡

2024-07-02 00:39:52

519-基于ZU19EG的4路100G光纤的PCIe 加速计算卡

一、板卡概述

本板卡系我司自主设计研发，基于Xilinx公司Zynq UltraScale+ MPSOC系列SOC XCZU19EG-FFVC1760架构，支持PCIE Gen3x16模式。其中，ARM端搭载一组64-bit DDR4，总容量达4GB，可稳定运行在2400MT/s，PL端支持两组64-bit DDR4，每组容量均为4GB，最高运行速率支持2666MT/s；板卡具有自控上电顺序，支持多种启动模式，如Nor Flash启动，EMMC启动，SD卡启动等。板卡对外支持1路USB3.0接口、1路千兆以太网接口、1路DP输出接口、2路调试串口（RS232）、2路Can接口，另有4路QSFP28接口，支持100G数据传输速率。PL端扩展1个标准FMC HPC接口，支持8路GTH接口和LA/HA/HB全定义接口。板卡设计满足工业级要求，可用于高速信号处理、车载雷达信号处理等领域。

图 2:ZU19EG板卡原理框图

二、主要功能和性能

板卡功能	参数	内容
PL端	FMC	2路 FMC HPC，ASP-134486-01 每路 8路GTH，LA 定义
	光纤	4路QSFP28+,可配置100G、40G以太网、Aurora、RapidIO协议
	DDR4	2组 64-bit/4GB，2400MT/s
	PCIe Gen3 x16	支持PCIe3.0协议；
	IO	8个3.3V IO
PS端	DDR	DDR4，64-bit/4GB，2400MT/s；
	QSPI Flash	QSPI x2 NorFlash，每片容量512Mb
	EMMC	32GB
	SD Card	提供16GB SD卡
	CAN	2路CAN
	Display Port	支持Display Port 1.2a协议标准，仅支持对外输出
	USB	1路USB3.0
	网络	1路千兆以太网，RJ45接口
	RS232	2路RS232调试串口
板卡尺寸	标准PCIe 全高 2/3长
板卡重量	（含散热片）
板卡供电	电压：+12VDC±10%@5A
板卡功耗	60W
工作温度	Industrial -20℃到+65℃

三、软件支持

● PS端QSPI加载测试代码；

● PS端EMMC加载测试代码；

● PS端SD卡加载测试代码；

● PS端DDR4读写测试代码；

● PS端千兆网口收发测试代码；

● PS端RS232接口读写测试代码；

● PS端CAN接口读写测试代码；

● PS端DisplayPort接口测试代码；

● PS端USB3.0接口读写测试代码；

● PL端SPI接口的DataFlash读写测试代码；

● PL端4组 QSFP28+接口ibert模式测试代码；

● PL端的DDR读写测试代码

● PL端PCIe Gen3 x16 XDMA接口测试软件；

● 其它GPIO信号连通性测试代码；

四、应用领域

高速信号处理，光纤接入，加速计算

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