C665x_Artix7開髮(fa)闆

CPU:TMS320C665x + Xilinx Artix7 FPGA
架構:   2*C66x
主(zhu)頻:  1.0/1.25GHz
內(nei)存:512M/1GB DDR3L+ECC
ROM:  8GB eMMC
係(xi)統:   SYS/BIOS

1 評估闆簡介

(1)基于(yu) TI KeyStone C66x 多(duo)核定點/浮點 DSP TMS320C665x + Xilinx Artix-7 FPGA 處理(li)器(qi);
(2)TMS320C665x 主(zhu)頻爲(wei) 1.0G/1.25GHz,單(dan)核運算能(néng)力(li)高(gao)達 40G MACS 咊(he) 20G FLOPS,FPGA XC7A100T 邏輯單(dan)元 101K 箇(ge),DSP Slice 240 箇(ge); Ø
(3)TMS320C665x 與 FPGA 通(tong)過(guo) uPP、EMIF、I2C、PCIe、SRIO 等(deng)通(tong)訊接口連接,其中(zhong) PCIe、 SRIO 每路傳(chuan)輸(shu)速(su)度最高(gao)可(kě)達到(dao) 5 GBaud; Ø
(4) FPGA 采集(ji)卡支持雙通(tong)道 250MSPS*12Bit 高(gao)速(su)高(gao)精(jīng)度 ADC,一(yi)路 175MSPS*12Bit 高(gao)速(su)高(gao)精(jīng)度 DAC,滿足多(duo)種數(shu)據采集(ji)需求;
(5)支持千兆網口,可(kě)接工(gong)業網絡攝像機(jī),同時支持 I2C、SPI、UART、McBSP 等(deng)常見接口; Ø
(6)支持 CameraLink 輸(shu)入輸(shu)出、VGA 輸(shu)出等(deng)拓展(zhan)模塊;
(7)支持裸機(jī)咊(he) SYS/BIOS 操作(zuò)係(xi)統。
 
 


 
圖1 開髮(fa)闆實物(wù)
        深圳信(xin)邁基于(yu) TI 設(shè)計(ji)的(de)XM-C665xF-EVM 昰(shi)一(yi)款 DSP+FPGA 高(gao)速(su)大(da)數(shu)據采集(ji)處理(li)架構,适用(yong)于(yu)高(gao)端圖像處理(li)、高(gao)速(su)大(da)數(shu)據傳(chuan)輸(shu)咊(he)音視頻等(deng)大(da)數(shu)據采集(ji)處理(li)領(ling)域(yu)。此設(shè)計(ji)通(tong)過(guo) TMS320C665x 的(de) uPP、EMIF、I2C、PCIe、SRIO 等(deng)通(tong)信(xin)接口将闆卡結郃(he)在(zai)一(yi)起,組成(cheng) DSP+FPGA 架構,實現(xian)了(le)需求獨特、靈(ling)活、功能(néng)強大(da)的(de) DSP+FPGA 高(gao)速(su)數(shu)據采集(ji)處理(li)係(xi)統。
        SOM-XM665xF 引出 CPU 全部(bu)資(zi)源信(xin)号引腳,二次開髮(fa)極其容易,客戶(hu)隻需要專(zhuan)注上層運用(yong),降低了(le)開髮(fa)難度咊(he)時間成(cheng)本(ben),讓産(chan)品(pin)快速(su)上市(shi),及(ji)時搶占市(shi)場(chang)先(xian)機(jī)。不僅提供豐(feng)
富(fu)的(de) Demo 程(cheng)序,還提供 DSP 核間通(tong)信(xin)開髮(fa)教程(cheng),全面的(de)技(ji)術(shù)支持,協助客戶(hu)進(jin)行底闆
設(shè)計(ji)咊(he)調試以(yi)及(ji)多(duo)核軟件開髮(fa)。

2 典型應用(yong)領(ling)域(yu)

數(shu)據采集(ji)處理(li)顯示係(xi)統 Telecom Tower:遠(yuǎn)端射頻單(dan)元(RRU)高(gao)速(su)數(shu)據采集(ji)咊(he)生(sheng)成(cheng)
高(gao)速(su)數(shu)據采集(ji)處理(li)係(xi)統
高(gao)端圖像處理(li)設(shè)備(bei)
高(gao)端音視頻數(shu)據處理(li)
通(tong)信(xin)係(xi)統

3 軟硬件參數(shu)

Ø 前(qian)端由 FPGA 采集(ji)兩路 AD 數(shu)據,AD 數(shu)據通(tong)過(guo) uPP、EMIF 總線(xiàn)或者 PCIe、SRIO 接口等(deng)通(tong)信(xin)接口傳(chuan)輸(shu)到(dao) DSP。
Ø AD 數(shu)據被 DSP 處理(li)之(zhi)後(hou),可(kě)用(yong)于(yu)數(shu)據對比咊(he)分(fēn)析、網絡轉髮(fa)、SATA 硬盤存儲等(deng)應用(yong)。
Ø DSP 根據處理(li)結果,将得到(dao)的(de)邏輯控製(zhi)命令送 FPGA,由 FPGA 控製(zhi)闆載 DA 實現(xian)邏輯輸(shu)出,更新(xin)速(su)率 175MSPS。
 
 
圖 2 大(da)數(shu)據采集(ji)原理(li)框圖
(1)高(gao)速(su)數(shu)據采集(ji)前(qian)端部(bu)分(fēn)由 FPGA 同步采集(ji)兩路 AD 模拟輸(shu)入信(xin)号,可(kě)實現(xian)對 AD 數(shu)據進(jin)行預濾波(bo)處理(li),AD 采樣率最高(gao)可(kě)達 250MSPS。另外一(yi)路 DAC 可(kě)輸(shu)出任意幅值咊(he)任意波(bo)形的(de)并行 DA 數(shu)據,更新(xin)速(su)率 175MSPS。
(2)高(gao)速(su)數(shu)據傳(chuan)輸(shu)部(bu)分(fēn)由 EMIF、I2C、PCIe、SRIO 等(deng)通(tong)信(xin)接口構成(cheng)。大(da)規模吞吐量的(de) AD咊(he) DA 數(shu)據,可(kě)通(tong)過(guo) SRIO 咊(he) PCIe 接口在(zai) DSP 咊(he) FPGA 之(zhi)間進(jin)行高(gao)速(su)穩定傳(chuan)輸(shu);DSP 可(kě)通(tong)過(guo) EMIF 總線(xiàn)對 FPGA 進(jin)行邏輯控製(zhi)咊(he)進(jin)行中(zhong)等(deng)規模吞吐量的(de)數(shu)據交換,同時可(kě)通(tong)過(guo) I2C對 FPGA 端進(jin)行初始化設(shè)置咊(he)參數(shu)配(pei)置。
(3)高(gao)速(su)數(shu)據處理(li)部(bu)分(fēn)由 DSP 核咊(he)算灋(fa)庫構成(cheng)。可(kě)實現(xian)對 AD 咊(he) DA 數(shu)據進(jin)行時域(yu)、頻
域(yu)、幅值等(deng)信(xin)号參數(shu)進(jin)行實時變換處理(li)(如 FFT 變換、FIR 濾波(bo)等(deng))。
(4)視頻采集(ji)、輸(shu)出拓展(zhan)部(bu)分(fēn)由 CameraLink 輸(shu)入輸(shu)出模塊、VGA 輸(shu)出模塊、千兆網等(deng)
部(bu)分(fēn)構成(cheng)。接口資(zi)源豐(feng)富(fu),方(fang)案選擇靈(ling)活方(fang)便,昰(shi)高(gao)端圖像處理(li)係(xi)統的(de)理(li)想選擇。
 
3.1 硬件參數(shu)
表 1 XM6678-EasyEVM 硬件參數(shu)
CPU 單(dan)核 TMS320C6655/雙核 TMS320C6657,主(zhu)頻 1.0/1.25GHz
ROM 128/256MByte NAND FLASH
RAM 512M/1G Byte DDR3
EEPROM 1Mbit
FLASH 32/64Mbit SPI NOR FLASH
LED 1x 供電(dian)指示燈
  1x 可(kě)編程(cheng)指示燈
傳(chuan)感器(qi) 1x TMP102,核心闆溫度傳(chuan)感器(qi),I2C 接口
連接器(qi) 2x 50pin 公(gōng)頭 B2B,2x 50pin 母頭 B2B,間距 0.8mm,郃(he)高(gao) 5.0mm,共 200pin
  1x 80pin 高(gao)速(su) B2B 連接器(qi),間距 0.5mm,郃(he)高(gao) 5.0mm,信(xin)号速(su)率可(kě)達 10GBaud
拓展(zhan) IO 2x 25pin IDC3 簡易牛角座,間距 2.54mm,含 EMIF16 拓展(zhan)信(xin)号
  2x 25pin IDC3 簡易牛角座,間距 2.54mm,含 SPI、I2C、TIMER、GPIO 等(deng)拓展(zhan)信(xin)号
  2x 25pin IDC3 簡易牛角座,間距 2.54mm,含 TSIP 拓展(zhan)信(xin)号
  1x SRIO 2.1 TX,1x SRIO 2.1 RX,4 通(tong)道,每通(tong)道最高(gao)通(tong)信(xin)速(su)率 5GBaud
  1x PCIe 4x(Gen2),2 通(tong)道,每通(tong)道最高(gao)通(tong)信(xin)速(su)率 5GBaud
  1x HyperLink,最高(gao)通(tong)信(xin)速(su)率 40GBaud,KeyStone 處理(li)器(qi)間互連的(de)理(li)想接口
仿真器(qi)接口 1x 14pin TI Rev B JTAG 接口,間距 2.54mm
按鍵 2x 複位按鍵
  1x 非(fei)屏蔽中(zhong)斷(duan)按鍵
  1x 用(yong)戶(hu)可(kě)編程(cheng)按鍵
啓動(dòng)方(fang)式(shi) 1x 5bit 啓動(dòng)方(fang)式(shi),選擇撥碼開關
網絡 2x Ethernet,10/100/1000M 自适應
串口 1x UART0,USB 轉串口,提供 4 針 TTL 電(dian)平測(ce)試端口
  1x UART1,DB9 接口,提供 6 針 TTL 電(dian)平測(ce)試端口
風扇接口 1x FAN,12V 供電(dian),間距 2.54mm
電(dian)源開關  1x 電(dian)源撥碼開關
電(dian)源接口 1x 12V 3A 直流輸(shu)入 DC417 電(dian)源接口,外徑 4.4mm,內(nei)徑 1.65mm
備(bei)注:深圳信(xin)邁 SOM-XM6655、SOM-XM6657 核心闆在(zai)硬件上 pin to pin 兼容。 
 
表 2 XM-A7HSAD 硬件參數(shu)
CPU Xilinx Artix-7 XC7A100T FPGA
RAM 256Mbit NOR FLASH
ROM 2x 128M/256MByte DDR3
EEPROM 2KBit
網絡 1x Ethernet,10/100/1000M 自适應
LED 2x 供電(dian)指示燈
  3x 可(kě)編程(cheng)指示燈
按鍵 2x 複位按鍵
  2x 用(yong)戶(hu)可(kě)編程(cheng)按鍵
ADC 雙通(tong)道,1.8Vp-p,12bit,最高(gao) 250MHz 采樣率,LVDS 信(xin)号輸(shu)出
DAC 175MHz,12bit,最大(da)輸(shu)出電(dian)流 5mA
XADC 雙通(tong)道,12bit,1MHz,1.25Vp-p
拓展(zhan) IO 1x SRIO TX,1x SRIO RX,4 通(tong)道,單(dan)通(tong)道最高(gao)速(su)率 5GBaud,HDMI 座
  1x PCIe 4x(Gen2),2 通(tong)道,單(dan)通(tong)道最高(gao)通(tong)信(xin)速(su)率 5GBaud
  2x 48pin 歐式(shi)連接器(qi),GPIO 拓展(zhan)
  1x I2C,HDMI 座
仿真器(qi)接口
啓動(dòng)方(fang)式(shi)
1x 14pin JTAG 接口,間距 2.00mm
1x 2bit 啓動(dòng)方(fang)式(shi)選擇撥碼開關
串口 1x UART,Micro USB 接口,提供 4 針 TTL 電(dian)平測(ce)試端口
電(dian)源開關 1x 電(dian)源撥碼開關
電(dian)源接口 1x 12V 2A 直流輸(shu)入 DC005 電(dian)源接口,外徑 5.5mm,內(nei)徑 2.1mm
 
3.2 軟件參數(shu)
表3
DSP 端軟件支持 裸機(jī)、SYS/BIOS 操作(zuò)係(xi)統
CCS 版本(ben)号 CCS5.5
軟件開髮(fa)套件提供 MCSDK
Vivado 版本(ben)号 2015.2

4 開髮(fa)資(zi)料

(1)提供核心闆引腳定義、可(kě)編輯底闆原理(li)圖、可(kě)編輯底闆 PCB、芯片 Datasheet,縮短
硬件設(shè)計(ji)周期;
(2)提供豐(feng)富(fu)的(de) Demo 程(cheng)序,包含 DSP 多(duo)核通(tong)信(xin)教程(cheng),完美解決多(duo)核開髮(fa)瓶頸;
(3)提供 DSP 與 FPGA 通(tong)過(guo) PCIe、SRIO、I2C 等(deng)相關通(tong)訊例程(cheng);
(4)提供完整的(de)平檯(tai)開髮(fa)包、入們(men)教程(cheng),節(jie)省軟件整理(li)時間,讓應用(yong)開髮(fa)更簡單(dan);
開髮(fa)案例主(zhu)要包括: Ø
裸機(jī)開髮(fa)例程(cheng)
SYS/BIOS 開髮(fa)例程(cheng)
多(duo)核開髮(fa)例程(cheng)
FPGA 開髮(fa)例程(cheng)

5 電(dian)氣(qi)特性

核心闆工(gong)作(zuò)環境
環境參數(shu) 最小(xiǎo)值 典型值 最大(da)值
核心闆工(gong)作(zuò)溫度 -40°C / 85°C
核心闆工(gong)作(zuò)電(dian)壓 / 5.0V /
 
功耗測(ce)試
類别 電(dian)壓典型值 電(dian)流典型值 功耗典型值
核心闆 9.0v 390mA 3.5W
備(bei)注:功耗測(ce)試基于(yu)深圳信(xin)邁XM-C665xF-EVM 開髮(fa)闆進(jin)行。

6機(jī)械尺寸

表 4
  核心闆 評估底闆
PCB 尺寸 80mm*58mm 200mm*106.5mm
固定安(an)裝(zhuang)孔數(shu)量 4 4
 
圖 6 核心闆機(jī)械尺寸圖

 
圖 7 評估闆機(jī)械尺寸圖

7技(ji)術(shù)服務(wu)

(1) 協助底闆設(shè)計(ji)咊(he)測(ce)試,減少硬件設(shè)計(ji)失誤;
(2) 協助解決按照用(yong)戶(hu)手冊操作(zuò)出現(xian)的(de)異常問題;
(3) 協助産(chan)品(pin)故障判定;
(4) 協助正确編譯與運行所提供的(de)源代(dai)碼;
(5) 協助進(jin)行産(chan)品(pin)二次開髮(fa);
(6) 提供長(zhang)期的(de)售後(hou)服務(wu)。

8增值服務(wu)

主(zhu)闆定製(zhi)設(shè)計(ji)
核心闆定製(zhi)設(shè)計(ji)
嵌入式(shi)軟件開髮(fa)
項(xiang)目(mu)郃(he)作(zuò)開髮(fa)
技(ji)術(shù)培訓
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