6U CPCI板卡設(shè)計(jì)方案：8-基于雙TMS320C6678 + XC7K420T的6U CPCI Express高速數(shù)據(jù)處理平臺(tái)

1、板卡概述

板卡由我公司自主研發(fā)，基于6UCPCI架構(gòu)，處理板包含雙片TI DSP TMS320C6678芯片；一片Xilinx公司FPGA XC7K420T-1FFG1156 芯片；六個(gè)千兆網(wǎng)口（FPGA兩個(gè)，DSP四個(gè)）；DSP與FPGA之間 RapidIOX4互聯(lián)， DSP 之間 Hyperlink X4 互聯(lián)；FPGA 提供12個(gè)GTX連于背板（GTX支持6.25Gbps的傳輸頻率）；每顆DSP外接1GB的DDR3,64bit位寬，32MB Nor Flash；FPGA 外接2組DDR3，各512MB，64bit位寬，32MB Nor Flash；通過PCIe橋連接DSP的PCIe和FPGA的PCIe口，PCIe對外X4模式；FPGA連接不少于160根普通IO到CPCIe的P4，P5連接器。

2、處理板技術(shù)指標(biāo)

板卡要求采用雙片TI DSP TMS320C6678芯片，8核，主頻1G。
板卡采用Xilinx公司FPGA XC7K420T-1FFG1156 芯片。
前面板 兩個(gè)DSP各出一個(gè)千兆網(wǎng)口，另外2個(gè)網(wǎng)絡(luò)連于背板。
前面板FPGA出兩個(gè)千兆網(wǎng)口，6個(gè)SFF模塊光纖，支持5Gbps
前面板出4個(gè)指示燈，1個(gè)復(fù)位按鈕。
DSP與FPGA之間 RapidIOX4互聯(lián)，DSP的Uart，SPI，I2C連接于FPGA。
DSP 之間 Hyperlink X4 互聯(lián)。
FPGA 提供12個(gè)GTX連于背板，支持4個(gè)X2，1個(gè)X4的工作模式配置。GTX高工作頻率為6.25Gbps。
每顆DSP外接1GB的DDR3,64bit位寬；32MB Nor Flash.
FPGA 外接2組DDR3，各512MB，64bit位寬，32MB Nor Flash，在原理圖設(shè)計(jì)階段，如FPGA的I/O引腳資源不夠，則可將DDR3位寬調(diào)整為32BIT寬。
DSP 支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)加載，PCIe加載；FPGA支持Master SelectMAP和Master BPI加載，同時(shí)支持DSP0或者DSP1的SPI口對FPGA進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載和對配置芯片程序更新。
FPGA連接不少于160根普通IO到CPCIe的P4，P5連接器。
FPGA能讀取背板槽位信息,ID[3:0]。
FPGA 外接E2PROM。
板卡芯片要求工業(yè)級。
供電 采用 +5V +12V 雙電源。
板卡結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)CPCIe 6U大小。
整板冷卻，支持加固。
3、軟件系統(tǒng)
3.1 DSP底層軟件包括
（1）DSP的DDR3測試程序；
（2）DSP的Nor Flash 擦寫程序；
（3）DSP的網(wǎng)絡(luò)接口測試，SGMII互傳程序；
（4）DSP的HyperLink互連傳輸程序；
（5） DSP的SPI接口程序；
（6）DSP的I2C E2PROM操作程序；
（7）DSP的RapidIO接口驅(qū)動(dòng)程序；
（8）DSP的Boot Load引導(dǎo)程序；
（9）DSP的多核加載測試程序；
（10）DSP的網(wǎng)絡(luò)加載程序；
（10）DSP的GPIO中斷服務(wù)測試程序；
（11） DSP對 FPGA的動(dòng)態(tài)加載和配置程序更新程序；
3.2 FPGA底層軟件包括
（1）FPGA的DDR3驅(qū)動(dòng)接口程序；
（2）FPGA的網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)程序；
（3）FPGA的 Nor Flash接口驅(qū)動(dòng)程序；
（4）FPGA與DSP的RapidIO驅(qū)動(dòng)程序；
（5）與背板互連DSP板卡的GTX傳輸程序；
（6） FPGA的光纖接口驅(qū)動(dòng)程序；
（7） 配置FPGA的控制程序；
（8） 從FPGA的電源管理，復(fù)位管理，配置管理程序；

4、物理特性：
尺寸：6U CPCIe板卡，大小為160X233.35mm。
工作溫度：0℃～ +55℃ ，支持工業(yè)級 -40℃～ +85℃
工作濕度：10%～80%

5、供電要求:
雙直流電源供電。整板功耗 50W。
電壓：+5V 5A ，+3.3V 6A。
紋波：≤10%

審核編輯 黃宇