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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
