1 整体概述 Kintex UltraScale+ MKU3P/KU5P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:0.85V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 Kintex UltraScale+ MKU3P/KU5P硬件参数 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 2GB DDR4(单片1GB*2片),数据带宽2400MHz*32bit | | 256Mbit QSPI FLASH 1 片,速度 4bit*125Mbps | | 1 颗 100M 单端时钟,1 颗 100M 差分时钟 | | | | | | | | 底板2路10/100/100以太网,最高1000Mbit/s | | | | | | | | | | | | | | 1路HEP(1个HP BANK+1个GTY BANK) | | | | | | | | | | | | FX10A-140P/14-SVx1、 FX10A-168P-SV x2 | | FX10A-140S/14-SVx1、 FX10A-168S-SV x2 | | | | |
注意:KU3P与KU5P仅主芯片不同其余外设全部相同。
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。
注意:KU3P与KU5P开发板仅FPGA不一样其他外设全部一样。
5硬件详细描述
1: Kintex Ultrascale+
MKU3P核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片,型号:XCKU3P-1FFVB676I。此芯片封装是FFVB676,速度等级是-1,温度等级是工业级。具备了硬件编程和软件编程功能。
引出IO:
MKU5P核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片,型号:XCKU5P-1FFVB676I。此芯片封装是FFVB676,速度等级是-1,温度等级是工业级。具备了硬件编程和软件编程功能。
引出IO:
2:DDR内存
MKU3P/5P 核心模块搭载了 2 片镁光(Micron)的 DDR4 内存,现型号MT40A512M16LY-062E-IT-E。单片内存大小为1GB, 数据接口 16bit,2 片 DDR4 内存共有 2GB。内存数据主频高达 2400MHz,数据带宽可达 2400MHz*32bit; 核心模块根据市场供货,以及商业及工业级会选用以下几种型号进行量产: MT40A512M16LY-062E(商业级DDR 用于商业级核心模块) MT40A512M16LY-062E-IT-E(工业级DDR 用于工业级核心模块)
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。
3:PROM SPI FALSH
MKU3P/5P 核心模块具有 1片 4bitSPI FLASH,型号是 IS25WP256D-JLLE。FLASH可用于保存数据 和代码,初始化 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 S25FL256SAGNFI001 以下为部分IO原理图。
4:系统时钟MKU3P/5P 核心模块上具备一颗 100MHZ 的单端时钟,一颗 100MHZ 差分时钟; 4.1:核心模块时钟核心模块时钟1:100MHz单端时钟 核心模块时钟2:100MHz差分时钟 [/url]
5:系统复位 芯片支持上电复位,复位整个芯片。
6:核心模块电源管理核心模块集成电源管理,核心板输入电压 12V 。 1、核心模块提供 0.85V 核心电源,最大输出 24A。 2、核心模块提供 0.85V、1.8V、3.3V、2.5V、0.6V、1.2V 等电源。 3、核心模块电源由底板供电(核心板也可以单独供电)。 核心模块上电时序如下:
7:功能底板电源管理底板集成电源管理,电源输入12V,输出1.8V、3.3V、5V等。
8: ZSFP
核心模块具有 2 路 ZSFP 接口,可接市场上通用的光模块,用于高速信号传输。KUP核心板具有 16对 GTY,其中 2 对用于 ZSFP 接口。 ZSFP 接口可以接千兆光模块,做千兆光纤通信;ZSFP接口可以接万兆光模块,做万兆光纤通信。 ZSFP 接口可以接千兆电口模块,实现千兆以太网通信;ZSFP接口可以接万兆模块,实现万兆以 太网通信。 以下为部分IO原理图
9:QSFP28
核心模块具有 1 路 QSFP 接口,可接市场上通用的光模块,用于高速信号传输。KUP核心板具有 16 对 GTY,其中 4对用于 QSFP 接口。 以下为部分IO原理图。
10:JTAG接口
底板及核心板各具有一路JTAG接口,以供下载和调试。
11: USB UART
功能底板集成了1颗CP2104,可以实现串口数据通信,方便系统调试。 以下为部分输入IO原理图。 以下为串口部分电源,串口5V电源由主机提供后经过电源芯片转换为1V8;
12: 10/100/1000M以太网
开发板底板具有2路千兆以太网口,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。
以下为ETHA部分IO原理图。
以太网芯片使用一颗单独的为25M单端时钟,确保时钟的稳定性。 以下为ETHB部分IO原理图。 以太网芯片使用一颗单独的为25M单端时钟,确保时钟的稳定性。
13:MIPI接口
开发板具有两路MIPI接口
14:HDMI
功能底板的HDMI输出接口直接由FPGA驱动,支持最大1080@60fps输出。 以下为部分IO原理图。
以下为HDMI OUT上拉电源
15:PCIE3.0接口
板载PCIE具备 4 对 GTY 收发器,可用于 PCIE 3.0高速通信。 PCIE时钟由主机提供。
16:SFP+接口
开发板底板具有2路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+接口可以接万兆模块,实现万兆以太网通信。
以下为IO部分原理图: 17:FEP接口
板载4个FEP(Fast Expand Port) 60 PIN 的 HEADER 。其中两个FEP 接口构成一组FEPX2, 4个FEP构成两组。板载2路FEP接口及HEPA和FEPB HEPA:(1个HP BANK+1个GTYBANK) FEPB:(2个HD BANK) 以下为部分HEPA接口IO原理图。 HEPA带有1整个GTY 高速收发器(仅HEP接口有,FEP接口无) HEPA带有1整个HP BANK,其中带彩色的2对标注信号为HP BANK GC全局时钟信号;
Xilinx FPGA HP BANK电平只支持1.2V-1.8V不支持3.3V;
HEPA接口的HP BANK支持ADJ,ADJ调节如下图,可用跳线帽调节1.2V或1.8V,发货默认1.8V; 出厂自带一只跳线帽;
注:禁止带电调节ADJ电压,否则可能击穿FPGA芯片!!! HEPA接口HP BANK 24对差分对/48GPIO已做全部等长;误差5mil; HEPA接口GTY BANK未做全部等长,只做了对内等长;误差5mil;
以下为部分FEPB接口IO原理图。 FEPB带有2个HD BANK;其中带彩色的2对标注信号为HD BANK HDGC局部时钟信号;
Xilinx FPGA HD BANK电平只支持1.2V-3.3V FEPB接口的HD BANK支持ADJ,ADJ调节如下图,可用跳线帽调节3.3V或1.8V,发货默认1.8V; 出厂自带一只跳线帽; 注:禁止带电调节ADJ电压,否则可能击穿FPGA芯片!!! FEPB接口2组HD BANK 24对差分对/48GPIO已做全部等长;误差5mil; 2个HD BANK走线已在底板上做补偿接出至FEPB的IO全部等长;
18:按键
18.1:核心板按键
开发板核心板具备1个键输入,默认上拉,当按键按下时,接GND。 18.2:底板按键
开发板底板具备1个键输入,默认上拉,当按键按下时,接GND。
19:LED19.1:核心板LED
开发板核心板具有3用户LED。 默认上拉,当对应管脚设置为高电平时灯灭,当对应管脚设置为低电平时灯亮。
19.2:底板LED
底板具有2(可用)LED。 默认上拉,当对应管脚设置为高电平时灯灭,当对应管脚设置为低电平时灯亮。
20:电源底板具有一个12V电源供电接口。此接口电源供电,可以用于实际开发和测试,请使用配套电源或稳压电源对开发板进行供电,板卡配套电源为DC-12V/2A。
21:风扇及散热片
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 XCKU3P/5P-1FFVB676I BANK分布
7 尺寸图
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
2 开发平台命名规则S-代表单板 F-代表核心板+底板方式的FEP扩展接口的开发平台 H-代表核心板+底板方式的FMC-HPC扩展接口的开发平台 L-代表核心板+底板方式的FMC-LPC扩展接口的开发平台
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):
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。 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。 3 销售 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 4 在线视频5 资源下载6 软件或其他下载
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