米联客MLK-CM03-7EG-7EV AMD MPSOC核心模块硬件手册

1 整体概述

MLK-CM03-7EG-7EV-1156核心模块是米联客电子Zynq UltraScale+ MPSOC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48A。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-CM03-7EG/EV硬件参数
芯片型号		XCZU7EG-2FFVC1156I	XCZU7EV-2FFVC1156I
FPGA 主要参数	构架	Zynq UltraScale+	Zynq UltraScale+
	APU	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz
	GPU	Mali-400MP2 600Mhz	Mali-400MP2 600Mhz
	VCU	不支持	支持H.264 / H.265视频编解码
	速度等级	-2	-2
	逻辑单元(Logic Cells)	504K	504K
	Block RAM	11Mb	11Mb
	DSP(DSP slices)	1728	1728
	CLB Flip-Flops	461K	461K
	CLB LUTs	230K	230K
	UltraRAM	27Mb	27Mb
	GTH Transceiver	20对（5个BANK）	20对（5个BANK）
	GTR Transceiver	4对	4对
PSDDR4		4GB DDR4（单片1GB4片）数据带宽2400MHz64Mbit	4GB DDR4（单片1GB4片）数据带宽2400MHz64Mbit
PLDDR4		4GB DDR4（单片1GB4片）数据带宽2400MHz64Mbit	4GB DDR4（单片1GB4片）数据带宽2400MHz64Mbit
FLASH		(256Mbit QSPI FLASH )2 速度4bit125Mbps	(256Mbit QSPI FLASH )2 速度4bit125Mbps
EMMC		8GB bit	8GB bit
时钟管理		PS:33.333333MHZ PL：100MHZ	PS:33.333333MHZ PL：100MHZ
按键		2个	2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
Boot模式		QSPI/SD/EMMC/JTAG	QSPI/SD/EMMC/JTAG
功耗		最大功耗：30W	最大功耗：30W
尺寸		80mm90mm11.5mm	80mm90mm11.5mm
重量		30.4g（不带散热片）	30.6g（不带散热片）

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

4 硬件详细描述1: ZYNQ SOC

核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片，型号：XCZU7EG-2FFVC1156I。此芯片封装是FFVC1156，速度等级是-2，温度等级是工业级。

核心模块	MLK-CM03-7EG
FPGA主要参数	型号	XCZU7EG-2FFVC1156I
	构架	Zynq UltraScale+
	温度等级	工业级
	速度等级	-2
	APU	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz
	GPU	Mali-400MP2 600Mhz
	VCU	不支持
	Logic Cells	504K
	Block RAM	11Mb
	DSP Slices	1728
	CLB Flip-Flops	461K
	CLB LUTs	230K
	GTH Transceiver	20对（5个BANK）
	GTR Transceiver	4对

引出IO:

核心模块	MLK-CM03-7EG
引出GTR	4对GTR
引出GTH	20对GTH（4个BANK）
引出MIO	55GPIO（仅支持1.8V）
引出IO	HP：96GPIO 48对差分对 BANK67/68(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对 BANK28(仅支持1V8)

核心模块搭载一颗Xilinx Ultrascale+FPGA芯片，型号：XCZU7EV-2FFVC1156I。此芯片封装是FFVC1156，速度等级是-2，温度等级是商业级。

核心模块	MLK-CM03-7EV
FPGA主要参数	型号	XCZU7EV-2FFVC1156I
	构架	Zynq UltraScale+
	温度等级	工业级
	速度等级	-2
	APU	Quad-core ARM Cortex-A53 1333Mhz
	RPU	Dual-core ARM Cortex-R5 533Mhz
	GPU	Mali-400MP2 600Mhz
	VCU	支持H.264 / H.265视频编解码
	Logic Cells	504K
	Block RAM	11Mb
	DSP Slices	1728
	CLB Flip-Flops	461K
	CLB LUTs	230K
	GTH Transceiver	20对（5个BANK）
	GTR Transceiver	4对

引出IO:

核心模块	MLK-CM03-7EG
引出GTR	4对GTR
引出GTH	20对GTH（4个BANK）
引出MIO	55GPIO（仅支持1.8V）
引出IO	HP：96GPIO 48对差分对 BANK67/68(支持ADJ) HP：48GPIO 24对差分对 BANK28(仅支持1V8)

2: DDR内存

核心模块搭载了 8片镁光（Micron）的工业级DDR4 内存（PS侧4片/PL侧4片）。单片内存大小为 1GB, 数据接口 16bit，内存数据主频高达 2400MHz；

芯片型号	XCZU7EG-2FFVC1156I	XCZU7EV-2FFVC1156I
DDR型号	MT40A512M16LY-062E-IT-E
DDR内存大小	1GB/片
PSDDR（片）	4片	4片
PLDDR（片）	4片	4片

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：

MT40A256M16GE_083E(商业级DDR 用于商业级核心模块)

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)

PSDDR部分

PSDDR4芯片接FPGA芯片的BANK504，供电电压为1.2V；

核心模块单独为PSDDR提供一路VTT电源，保证系统稳定工作；

注：PS DDR无需进行PIN脚约束，使用的时候只需要对ZYNQ IP的DDR配置部分正确设置相关参数。

PSDDR4部分IO分配如上图所示：开发板采用高速布线，PSDDR4 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PSDDR4稳定工作。

PLDDR部分

核心模块单独为PLDDR提供一路VTT电源，保证系统稳定工作；

PLDDR4部分IO分配如上图所示：开发板采用高速布线，PLDDR4 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PLDDR4稳定工作。

注：PL部分DDR需要使用到MIG配置，PIN脚约束需要在MIG中定义。通过阅读原理图，可以快速正确定位FPGA的PIN脚号；

3: PROM SPI FALSH

核心模块具有 2 片 4bit SPI FLASH，目前型号是 IS25WP256D-JLLE。FLASH 可用于保存数据

和代码，初始化 PS和PL 部分子系统。

IS25WP256D-JLLE主要技术参数

• 256Mbit

• x1, x2, and x4 支持

• 工作于 1.8V

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2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。

MT25QU256ABA1EW9-0SIT

IS25WP256D-JLLE

以下为IO部分原理图：PS部分的FLASH IO在ZYNQ IP中配置，通过阅读原理图，可以快速正确定位FLASH所在的MIO的位置

如上图所示：核心模块具有2片FLASH，电平电压为1.8V接PS侧 BANK500;

4: EMMC

核心模块焊接了8GB 大容量的EMMC，EMMC连接到了ZU的PS端接口，接口采用SD模式。EMMC具备体积小，容量大，使用方便，速度快等优点，数据时钟可以达到50MHZ。由于直接焊接在核心板上，因此可以使用在震动或者环境相对恶劣的场合。

注：由于芯片价格波动较大，具体型号见实物；

EMMC 根据应用场合供货情况会选择不同的兼容型号目前已经量产过的 EMMC 型号如下：

KLM8G1GESD

MTFC8GAKAJCN-4M IT

目前使用型号：KLM8G1GESD

以下为IO部分原理图：PS部分的EMMC IO在ZYNQ IP中配置，通过阅读原理图，可以快速正确定位EMMC所在的MIO的位置

如上图所示：核心模块具有1片EMMC芯片，IO电平电压为1.8V接PS侧 BANK501;

5: 系统时钟

核心模块上具备一颗 33.333333MHZ的时钟，输入到PS端；一颗 100MHZ 差分时钟，输入到PL端；

核心模块PS系统时钟：PS侧33.333333MHz单端时钟

核心模块PL差分时钟：PL侧100MHz差分时钟

6: 上电复位

芯片支持上电复位，复位整个芯片。其中PS_POR_B管脚为上电复位管脚。此复位信号接到上电复位芯片TPS3106K33DNVR。MR管脚接按钮，按下按钮接地则芯片复位；

注意：核心板未集成MR管脚对应的按钮，MR接入板级连接器至底板；

PS_POR_B上电复位管脚接PS侧BANK503；电平电压为1.8V；

7: 电源管理

核心模块集成电源管理，核心板输入电压12V，最大功耗30w左右。

1、核心模块提供0.85V核心电源，最大输出48A。

2、核心模块提供0.85V、2.8V、1.8V、1.1V、1.2V、3.3V、0.9V等电源。

3、核心模块电源由底板供电。

核心模块上电时序如下：(VCU电源仅供7EV使用，7EG默认不焊接)

注意：当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。

8: 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。

核心模块按键由BANK88控制。

9: LED

核心模块具有2个（可用）LED。

核心模块LED由BANK88控制。

10: 模式开关

核心模块支持五种启动模式。可以通过模式开关来配置ZU的启动模式，该模式开关位于核心板上。当MDOE为0000时，开发板支持JTAG调试模式。当MDOE为0101时，开发板支持SD1（EMMC）启动模式。当MDOE为0011时，支持SD0(SD卡)启动模式。当MDOE为0111，支持USB3.0启动模式。当MDOE为0010，启动模式是QSPI模式。

启动模式	开关状态
JTAG调试模式	开关1-ON开关2-ON开关3-ON开关4-ON
SD1启动(EMMC)	开关1- ON开关2-OFF开关3-ON开关4-OFF
SD0启动（SD卡）	开关1-ON开关2-ON开关3-OFF开关4-OFF
USB3.0启动	开关1- ON开关2- OFF开关3- OFF开关4-OFF
QSPI FLASH启动	开关1-ON开关2-ON开关3-OFF开关4-ON

11: 电源

核心模块为12V供电；核心模块由底板通过板级连接器供电核心板；

12: 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。

13: 连接器定义

14: 等长描述

PL部分

BK28 HP 差分对形式扇出；共48GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2293mil

BK67 HP 差分对形式扇出；共48GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1471mil

BK68 HP 差分对形式扇出；共48GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1525mil

GTH部分

GTH223_RX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1350mil

GTH223_RX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1248mil

GTH223_RX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1247mil

GTH223_RX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1369mil

GTH223_TX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1111mil

GTH223_TX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1145mil

GTH223_TX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1106mil

GTH223_TX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1132mil

GTH223_CLK0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2753mil

GTH223_CLK1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2877mil

GTH224_RX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1295mil

GTH224_RX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1315mil

GTH224_RX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1464mil

GTH224_RX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1379mil

GTH224_TX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1064mil

GTH224_TX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1150mil

GTH224_TX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1167mil

GTH224_TX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1106mil

GTH224_CLK0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=3082mil

GTH224_CLK1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=3118mil

GTH225_RX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1406mil

GTH225_RX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1540mil

GTH225_RX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1507mil

GTH225_RX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1476mil

GTH225_TX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1195mil

GTH225_TX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1277mil

GTH225_TX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1278mil

GTH225_TX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1352mil

GTH225_CLK0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=3338mil

GTH225_CLK1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=3434mil

GTH226_RX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1551mil

GTH226_RX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1471mil

GTH226_RX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1477mil

GTH226_RX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1633mil

GTH226_TX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1386mil

GTH226_TX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1330mil

GTH226_TX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1419mil

GTH226_TX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1476mil

GTH226_CLK0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2749mil

GTH226_CLK1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2657mil

GTH227_RX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1600mil

GTH227_RX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1586mil

GTH227_RX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1594mil

GTH227_RX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1594mil

GTH227_TX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1435mil

GTH227_TX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1529mil

GTH227_TX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1464mil

GTH227_TX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1449mil

GTH227_CLK0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2771mil

GTH227_CLK1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2675mil

PS部分

MIO500 单端形式扇出；共13GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=2070mil

MIO501 单端形式扇出；共16GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1702mil

MIO501 单端形式扇出；共26GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1650mil

GTR部分

GTR505_RX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1377mil

GTR505_RX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1447mil

GTR505_RX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1360mil

GTR505_RX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1339mil

GTR505_TX0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1379mil

GTR505_TX1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1361mil

GTR505_TX2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1263mil

GTR505_TX3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1327mil

GTR505_CLK0 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1558mil

GTR505_CLK1 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1770mil

GTR505_CLK2 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1397mil

GTR505_CLK3 差分对形式扇出；共2GPIO做pin pair全部等长；误差正负5mil；Len=1406mil

5 核心模块 FPGA BANK分布

6 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

技术交流群网址： https://www.uisrc.com/f-380.html查看最新可以加入的QQ群

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。

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

4 在线视频

https://www.uisrc.com/video.html

5 资源下载

https://www.uisrc.com/download.html

6 软件或其他下载

https://www.uisrc.com/f-download.html

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