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1、高性价比数字基带板卡 功能说明书 U3 datasheets U3(2016.1版本) ,2016年7月28日 第一章 引 言 U3 datasheets U3(2016.1版本) ,2016年7月28日 1 修订历史 下表列出了本文档的修订历史: 日期 版本 修订描述 2016 年 10 月 14 日 2016.1 版本 新文档 第一章 引 言 U3 datasheets U3(2016.1版本) ,2016年7月28日 2 目 录 修订历史 1 目 录 2 第一章 引 言 . 3 1.1 特性 . 3 1.2 功能描述 . 4 1.3 硬件构架 . 4 1.4 应用场景 . 4 1.5
2、 工作环境 . 5 1.6 附录 . 5 第二章 U3 硬件手册 . 6 2.1 板卡尺寸 . 6 2.2 关键部件说明 . 7 2.3 模块结构功能 . 7 2.3.1 FPGA 模块 . 8 2.3.2 时钟模块 . 8 2.4 原理图概要说明 . 8 第三章 附加说明 . 10 3.1 技术支持邮箱 . 10 3.2 论坛技术支持 . 10 3.3 官方技术交流 QQ 群 . 10 3.4 配套学习视频 . 10 3.5 电话 . 10 第一章 引 言 U3 datasheets U3(2016.1版本) ,2016年7月28日 3 第一章 引 言 U3 是定为电子推出的一款基于 CP
3、CI 架构,高性价比可重构的高速信号处理平台。 其适用于高性能,高带宽,多通道的无线通信场景。FMC 扩展卡可适应多种特殊需求的 接口,使得 U3 完美解决了前沿通信技术、网络研究、工业应用、国防工程和医疗中出 现的板卡尺寸、复杂度、风险和成本的难题。目前,U3 已经帮助西安交通大学完成了 “同时同频复用传输”实验室搭建,并支撑合作伙伴完成了“全向电子战协同数据链” 的研发工作。 U3 使用 Xilinx 公司的 Kintex-7 系列 FPGA 作为信号处理中心,该系列 FPGA 功能 更强,功耗更小,资源更丰富。U3 拥有两个对称的 HPC FMC,可扩展 ADC 或 DAC 卡 或射频卡
4、;一个 LPC FMC,可扩展板间互连和时钟同步卡。 1.1 特性 U3 是一种可重构的高速信号处理硬件平台,外形如图所示,其主要特征包括: (1) 标准 CPCI 架构 。 (2) 2 片 Kintex-7 FPGA 。 (3) 3 个标准 VITA57.1 FMC 接口。 (4) 千兆以太网。支持该以太网口控制全部硬件资源。 (5) 板载高性能 OCXO,支持系统时钟输入输出。 (6) 支持单板独立/多板协同工作,最大板间互连速率达到 120Gbps 第一章 引 言 U3 datasheets U3(2016.1版本) ,2016年7月28日 4 1.2 功能描述 U3 提供的其它功能包
5、括: (1) 为基带和中频信号处理提供可重配置的硬件平台。 (2) 为信号处理算法提供丰富的 FPGA 资源。 (3) 提供到中频及射频的数据、控制接口。 (4) 提供扣卡接插件,用于实现特定功能。 (5) 上电及复位后所有接口代码复位。 (6) 提供简单易用的平台管理接口。 (7) 同时支持以太网和 JTAG 仿真器加载代码及调试。 1.3 硬件构架 U3 逻辑结构如图所示。 64位HPCLPCFMC1DDR3FMC3FMC2OCXO以太网J5以太网GTX X8LVDS X65FPGA 1FPGA 2PCI J1PROMJTAGPROMJTAGSPISPI随路时钟外供时钟1.4 应用场景 U
6、3 适应于高性能,高带宽,多通道的应用。FMC 扩展卡可适应多种特殊需求的接 口,使得 U3 完美解决了前沿通信技术、网络研究、工业应用、国防工程和医疗中出现 的板卡尺寸、复杂度、风险和成本的难题。U3 可应用于以下场景: (1) 无线通信。 (2) 有线网络。 (3) 高速光通信互连的信号处理。 (4) 雷达或电子战系统。 (5) 数字信号处理算法实现。 第一章 引 言 U3 datasheets U3(2016.1版本) ,2016年7月28日 5 (6) 芯片验证。 1.5 工作环境 (1) 供电 标准 CPCI 机箱供电 ATX 电源供电 (2) 使用环境 工作温度:-4055 湿度
7、:2%98%(25) 震动:符合 GB223.10-95 标准 冲击:符合 GB223.10-95 标准 大气压:70kPa106kPa (3) 功耗 典型值 50W 1.6 附录 U3 上的三个 FMC 插座,可以使用的部分 FMC 型号包括: (1) FMC102,支持同步触发 ADC 及 DAC 功能 双通道,250MSPS,12 位 ADC 双通道,1GSPS,16 位 DAC (2) FMC301,支持同步触发 ADC 及 DAC 功能 1 通道,4GSPS,12 位 ADC 1 通道,5.6GSPS,14 位 DAC (3) FMC801,高速互连接口功能 1 QSFP,410G
8、触发输入输出,时钟输入输出 (4) FMC202,射频通道功能 可编程频段 70MHz6GHz 最大可编程载波信号带宽 56MHz (5) FMC204,射频通道功能 可编程频段 1MHz512MHz 最大可编程载波信号带宽 512MHz 第二章 U3 硬件手册 U3 datasheets U3(2016.1版本) ,2016年7月28日 6 第二章 U3硬件手册 2.1 板卡尺寸 U3 为标准 6U CPCI 架构板卡,U3 板卡尺寸框架及主要功能硬件布局如图所示。 DDR3J1J2J5JTAGConnectorConnectorConnector板 间互 联网口OCXOJTAGLEDRS
9、TFMC_1FMC_3FMC_2Ge_Switch 88E6122网口JTAGSP ILMZ120 03 1.5VPTH04T240W FMC_3.6VTPS8461 0 GTX_1.0 VTPS84610 VCC_1.0VPROMPROMFPGA_K7 FBG900FPGA_K7 FBG900LMZ105 03 VCC_2.5 VLMZ105 03 VCC_1.9 VLMZ105 03 VCC_1.2 VLMZ105 03 VCC_3.3 VLMZ105 03 VCC_1.8 VLMZ105 04 GTX_1.2 VLMZ120 01 GTX_1.8 VFPGA_S6 CSG484PR O MDDR2160.00235.00第二