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米联客MLK-F26-CU01-040-060 AMD FPGA开发板硬件手册

文档创建者：uisrc
浏览次数：2563
最后更新：2023-09-09
HW硬件板卡
开发平台: 2_MLK-Fx
1 整体概述
MLK-F26-CU01-040/060核心模块是米联客电子Kintex UltraScale系列开发平台的全新高端产品。其核心模块集成电源管理：0.95V核心电源，最大输出24A。用户基于核心模块设计功能底板（提供功能底板设计方案）。降低项目功能底板设计难度和生产成本，加速项目开发。其应用领域包含高速通信；机器视觉、伺服系统、视频采集、消费电子；项目研发前期验证；电子类相关专业开发人员学习。
2 硬件参数概述
  
MLK-CU01-040/060核心板硬件参数
  
芯片型号
XCKU040-2FFVA1156I
XCKU060-2FFVA1156I/E
FPGA
  
主
  
要
  
参
  
数
构架
Kintex UltraScale
Kintex UltraScale
速度等级
-2
-2
温度等级
工业级-40°~+85°
工业级-40°~+85°/商业级0°~+70°
逻辑单元(Logic Cells)
530250
725550
Block RAM
21.1Mb
38Mb
DSP(DSP slices)
1920
2760
CLB Flip-Flops
484800
663630
CLB LUTs
242400
331680
GTH Transceiver
20对（5个BANK）
20对（5个BANK）
PLDDR4
4GB DDR4（单片512M*4/1GB*4片）
  
数据带宽2400MHz*64Mbit
4GB DDR4（单片1GB*4片）
  
数据带宽2400MHz*64Mbit
FLASH
(256Mbit QSPI FLASH )
  
速度4bit*125Mbps
(256Mbit QSPI FLASH )
  
速度4bit*125Mbps
时钟管理
100MHZ单端时钟;100MHZ差分时钟
100MHZ单端时钟;100MHZ差分时钟
电源管理
0.95V核心电源，最大输出24A
0.95V核心电源，最大输出24A
按键
2个
2个
LED
8个
8个
板载连接器
FX10A-140P/14-SVx1
  
FX10A-168P-SV x2
FX10A-140P/14-SVx1
  
FX10A-168P-SV x2
电源
DC-12V
DC-12V
启动模式
QSPI/JTAG
QSPI/JTAG
功耗
最大功耗：25W
最大功耗：30W
尺寸
68mm*80mm
60mm*80mm
重量
50.8g
50.8g
注：XCKU060-2FFVA1156I:工业级芯片；XCKU060-2FFVA1156E:商业级芯片；
注：工业级芯片温度范围：-40°-+85°；商业级芯片温度范围：0°- +70°；
  
MLK-F26-CU01-040/060 底板硬件参数
  
SFP+
4路SFP+，单路可支持16.375Gbps
PCIE3.0*8
底板PCIE3.0*8
HDMI接口
1路HDMI输入，1路HDMI输出，支持1080P
3GSDI*
3GSDI  IN*2，3GSDI OUT*2
以太网
2路10/100/1000 以太网，最高 1000Mbit/s
USB3.0
1路USB3.0/2.0
USB 232
1路USB 232串口
FEP 接口
FEPx4；
JTAG 接口
使用下载器进行调试和下载
按键
按键3个
LED
LED 3个
外形
底板200mm*115mm
重量
152.5g（不含核心板散热片）
板载连接器
FX10A-140P/14-SVx1、 FX10A-168P-SV x2
电源
DC-12V
MLK-F26-CU01-040/060开发板采用底板+核心板分体模式设计，为客户提供更便捷的使用。用户可使用我司的核心板，根据实际开发需求自行设计底板，缩短开发周期，提升产品设计周期。

3核心模块
注意：示意图只标注芯片位置，并不代表实物，使用者请根据实际使用的核心模块进行开发
image.jpg
image.jpg
4功能底板
注意：示意图只标注芯片位置，并不代表实物，使用者请根据实际使用的功能底板进行开发
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5 硬件详细描述
1：ZYNQ SOC
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核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale FPGA芯片，型号：XCKU040-2FFVA1156I。此芯片封装是FFVA1156，速度等级是
-2，温度等级是工业级。
  
核心模块   
  
XCKU-CU01-040
FPGA主要参数
型号
XCKU040-2FFVA1156I
构架
Kintex UltraScale
温度等级
工业级
速度等级
-2
Logic Cells
530250
Block RAM
21.1Mb
DSP Slices
1920
CLB Flip-Flops
484800
CLB LUTs
242400
GTH  Transceiver
20对（5组BANK）
引出IO:
  
核心模块
  
MLK-CU01-040
引出GTH
20对GTH（5组BANK）
引出IO
HP：4组BANK，96对差分对，192GPIO；
  
其中BANK44/45支持ADJ，BANK46/48仅支持1.8V；
  
  
HR：1组BANK，24对差分对，48GPIO，仅支持3.3V


image.jpg
核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale FPGA芯片，型号：XCKU060-2FFVA1156I。此芯片封装是FFVA1156，速度等级是-2，温度等级是工业级。
  
核心模块   
  
XCKU-CU01-060
FPGA主要参数
型号
XCKU060-2FFVA1156I
构架
Kintex UltraScale
温度等级
工业级
速度等级
-2
Logic Cells
725550
Block RAM
38Mb
DSP Slices
2760
CLB Flip-Flops
663630
CLB LUTs
331680
GTH  Transceiver
20对（5个BANK）

核心模块搭载一颗Kintex UltraScale FPGA芯片，型号XCKU060-2FFVA1156E，此芯片的封装时FFVA1156，速度等级是-2，温度等级是商业级。
  
核心模块  
  
MLK-CU01-060
FPGA主要参数
型号
XCKU060-2FFVA1156E
构架
Kintex UltraScale
温度等级
商业级
速度等级
-2
Logic Cells
725550
Block RAM
38Mb
DSP Slices
2760
CLB Flip-Flops
663630
CLB LUTs
331680
GTH Transceiver
20对












引出IO:

  
核心模块
  
MLK-CU01-060
引出GTH
20对GTH（5组BANK）
引出IO
HP：4组BANK，96对差分对，192GPIO；
  
其中BANK44/45支持ADJ，BANK46/48仅支持1.8V；
  
  
HR：1组BANK，24对差分对，48GPIO，仅支持3.3V
注：XCKU060-2FFVA1156I:工业级芯片；XCKU060-2FFVA1156E:商业级芯片；
注：工业级芯片温度范围：-40°- +85°；商业级芯片温度范围：0°- +70°

2：DDR内存
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核心模块搭载了4片镁光（Micron）的工业级DDR4内存。单片内存大小为512M/1GB,数据接口16bit，4片DDR4内存共有2GB/4GB。内存数据主频高达2400MHz；数据宽带可达2400MHz*64bit。
DDR型号512M/1GB单颗可选，具体见网页销售说明；
  
芯片型号
  
XCKU040-2FFVA1156I
XCKU040-2FFVA1156I
XCKU060-2FFVA1156I
DDR型号
MT40A256M16GE_083E IT
MT40A512M16LY_062E  IT
MT40A512M16LY_062E  IT
DDR（片）
4片
4片
4片
内存大小
512M
1GB
1GB

image.jpg

image.jpg

image.jpg

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DDR4部分IO分配如上图所示：开发板采用高速布线，DDR4的硬件设计需要严格考虑信号完整性，开发板的电路及 PCB设计已经充分考虑了匹配电阻/终端电阻，走线阻抗控制，走线等长控制，以确保DDR4稳定工作。
image.jpg

核心模块单独为DDR提供一路VTT电源，保证系统稳定工作。

3：PROM SPI FALSH
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核心模块具有1片4bit SPI FLASH，目前型号是IS25LP256D-JLLE。FLASH可用于保存数据
和代码，初始化PS和PL部分子系统。
注意：核心板模块的 QSPI FLASH 型号根据市场货源而定，目前米联客使用以下3种型号，客户购买板卡的时 候如果需要知道型号可以问下客服，一般编程可以不需要知道型号。
MT25QL256ABA1EW9-0SIT
S25FL256SAGNFI000
IS25LP256D-JLLE
IS25LP256D-JLLE主要技术参数
• 256Mbit
• x1, x2, and x4 支持
• 工作于 3.3V
以下为IO部分原理图：通过阅读原理图，可以快速正确定位FLASH IO所在的位置
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如上图所示：核心模块具有1片FLASH，电平电压为3.3V接BANK0。

4：系统时钟
核心模块上具备一颗100MHZ的单端时钟；一颗100MHZ差分时钟；
核心模块100MHz单端时钟原理图：
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核心模块100MHz差分时钟原理图：
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底板板载可编程时钟芯片为高速收发器GTH提供可编程时钟源。

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时钟选择模式开关对应模式如下：
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5: 上电复位
芯片支持上电复位，复位整个芯片。

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6：JTAG接口
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底板具有一路JTAG接口，以供下载和调试。

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7: 以太网
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开发板集成2路千兆以太网。用户进行千兆网络通信开发，收发总线与对应时钟严格等长。采用的PHY型号为YT8531。通过阅读原理图，可以快速确定RGMII管脚位置。

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2路以太网芯片使用一颗25M单端时钟。
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8：USB3.0 接口
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底板具有一路USB3.0 DEVICE，使用芯片型号FT601Q-B-T，可用于USB3.0通信。
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9：UART
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底板具有一路CP2104转串口，用于开发板串口通信和调试。
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CP2104芯片IO电压为1.8V，电源部分来自主机输入。

客户插上串口线无需给开发板上电即可识别串口芯片。

10：PCIEX8接口
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板卡具备20对GTH收发器，其中8对用于PCIE接口,可用于PCIE高速通信。
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PCIE接口具有1路拨码开关，可以选择PCIE模式为X1/X4/X8；
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11：RTC和EEPROM
DS1337是一款低功耗，具有56字节非失性RAM的全BCD码时钟日历实时时钟芯片。
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M24C02是基于I2C总线的存储器件，遵循二线制协议，它具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点。
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IIC_SCL接FPGA的AM34管脚；

IIC_SDA接FPGA的AK34管脚。

12：FEP&HEP
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开发板板载2路FEP接口。FEP接口接出96 GPIO/48对差分对；接出GPIO电压为ADJ；IO为差分对形式接出且全部做等长；接出BANK为BANK44;BANK44是HP BANK；（ADJ：1.2V-1.8V）
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开发板板载2路HEP接口。HEP接口接出96 GPIO/48对差分对；接出GPIO电压为ADJ；IO为差分对形式接出且全部做等长；接出BANK为BANK45;BANK45是HP BANK；（ADJ：1.2V-1.8V）并且带有4对GTH高速信号和2对高速时钟信号。
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13：SFP+
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开发板具有20对GTH收发器，其中4对用于SFP+接口。可接市场上通用的光模块，用于高速信号传输。SFP+接口可以接千兆光模块，做千兆光纤通信；SFP+接口可以接万兆光模块，做万兆光纤通信。SFP+接口可以接千兆电口模块，实现千兆以太网通信；SFP+接口可以接万兆电口模块，实现万兆以太网通信。

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14：HDMI接口
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底板具有两路HDMI接口，一路作为HDMI输入，一路作为HDMI输出。
HDMI输入使用ADV7611解码芯片，实现HDMI输入功能，输入可以达到1080P 。
HDMI输出采用了IO模拟HDMI信号，输出可以达到1080P高清传输。
HDMI输入：
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HDMI输出：
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15：3GSDI

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底板具有4个3GSDI
其中2路输入：
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2路输出：
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16：按键
核心模块具备2个(可用)按键输入，默认上拉，当按键按下时，接GND。
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底板具备3个(可用)按键输入，默认上拉；当按键按下时，接GND。
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17：LED
核心模块具有8个(可用)LED。

核心模块LED由BANK64控制。
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底板具有3个(可用)LED。
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18：电源管理
底板电源：

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注意：客户自己设计功能底板时，确保功能底板的电源晚于核心板的电源启动，否则可能导致功能异常。

19：风扇及散热片
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FPGA正常工作时会产生大量的热量，开发板主芯片增加了一套散热风扇（散热片+风扇），防止芯片过热。风扇由底板电源供电。开发板出厂前，已安装风扇。

6 核心模块 FPGA BANK分布
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7 尺寸图
核心板结构尺寸图：68(mm)x80(mm)   PCB：14层
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底板结构尺寸图：210(mm)x115(mm)  PCB：6层
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附录1:命名规则
米联客硬件全新启用新的命名规则，对于老的型号，两个名字会同时使用

1 核心模块命名规则
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2 开发平台命名规则
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附录2:常见问题1 联系方式
技术微信：18951232035
技术电话：18951232035
官方微信公众号（新微信公众号）：
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2 售后
1、7天无理由退货(人为原因除外)
2、质保期限：本司产品自快递签收之日起，提供一年质保服务(主芯片，比如FPGA 或者CPU等除外)。
3、维修换货，需提供淘宝订单编号或合同编号，联系销售/技术支持安排退回事宜。
售后维修请登录工单系统：https://www.uisrc.com/plugin.php?id=x7ree_service
4、以下情形不属于质保范畴。
A:由于用户使用不当造成板子的损坏：比如电压过高造成的开发板短路，自行焊接造成的焊盘脱落、铜线起皮等   
B:用户日常维护不当造成板子的损坏：比如放置不当导致线路板腐蚀、基板出现裂纹等
5、质保范畴外（上方第4条）及质保期限以外的产品，本司提供有偿维修服务。维修仅收取器件材料成本，往返运费全部由客户承担。
6、寄回地址，登录网页获取最新的售后地址：https://www.uisrc.com/t-1982.html
3 销售
天猫米联客旗舰店：https://milianke.tmall.com
京东米联客旗舰店：https://milianke.jd.com/
FPGA|SOC生态店：https://milianke.taobao.com
销售电话：18921033576
常州溧阳总部：常州溧阳市中关村吴潭渡路雅创高科制造谷 10-1幢楼
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