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标题: Cortex-A15 / Xilinx Artix-7 FPGA处理器设计的评估板 [打印本页]

作者: Tronlong小分队 时间: 2020-9-23 10:27
标题: Cortex-A15 / Xilinx Artix-7 FPGA处理器设计的评估板
1评估板简介
创龙TL5728F-EVM是一款基于TI Sitara系列AM5728双核ARM Cortex-A15 +浮点双核DSP C66x + Xilinx Artix-7 FPGA处理器设计的高端异构多核评估板，由核心板与底板组成。核心板内部AM5728与Artix-7通过GPMC、I2C通信总线连接。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。
评估板接口资源丰富，引出双路千兆网口、双路SFP光口、USB 3.0、GPMC、SATA、HDMI、FMC等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

图 1评估板正面图1

图 2评估板正面图2

2典型应用领域

运动控制
测试测量
机器视觉
智能电力
视频追踪
定位导航
' _7 ~# F; u3 R0 h

3软硬件参数
硬件框图

图 3 评估板硬件框图

图 4评估板硬件资源图解1

图 5评估板硬件资源图解2

硬件参数

表 1 AM5728端硬件参数

CPU , w* t' O4 d6 G% U; h ]9 z/ Y$ Z	CPU：TI Sitara AM5728& O; O1 Y: _. t$ ^9 b) r# b8 G
	2x ARM Cortex-A15，主频1.5GHz X- ^8 \4 W4 P9 G3 z) j- ?
	2x DSP C66x，主频750MHz，支持浮点运算" _3 I: g8 r6 y9 W0 Y% R
	2x IPU(Image Processing Unit)，每个IPU子系统含2个ARM Cortex-M4核心，共4个ARM Cortex-M4 核心 1 s7 x' K% s, h& b
	2x PRU-ICSS，每个PRU-ICSS子系统含2个PRU(Programmable Real-time Unit)核心，共4个PRU核心，支持EtherCAT等协议( X' _% q* m* A+ G k; L
	1x IVA-HD Video Codec，支持1路1080P60 H.264视频硬件编解码; f! L2 C$ y n
	2x SGX544 3D GPU图形加速器 / V9 ?. R9 I4 n ]/ _. `' b
	1x GC320 2D图形加速器 # M6 c5 t3 B( w3 H
ROM / ~8 \|0 T$ V1 M. B" u5 r1 N& X	4/8GByte eMMC , D' q& S* K8 i1 j% i2 ?
ROM / ~8 \|0 T$ V1 M. B" u5 r1 N& X	32Kbit ATAES132A-SHEQ加密芯片. T3 S) ~/ p* M$ @# y- S" x! p
RAM , v) A& d3 i& T	1/2GByte DDR3 4 Z* r7 n) ], X# F+ ?3 ?( j" b2 i
RAM , v) A& d3 i& T	2.5MByte On-Chip Memory" Z! U+ e. u7 b0 y# @ u
B2B Connector9 d) q2 N, h/ _	2x 180pin公座高速B2B连接器，2x 180pin母座高速B2B连接器，间距0.5mm，合高5mm，共720pin+ Q' f0 \. a9 X: o' A
LED% W3 T. ]* \ ~4 m# ^" S	2x电源指示灯（核心板1个，底板1个） 1 p, i1 ^9 H( j" M% \|
LED% W3 T. ]* \ ~4 m# ^" S	5x用户可编程指示灯（核心板2个，底板3个） 3 w3 E$ z* x- N- v( I& G* J
Sensor $ H) D# \! X Z	1x TMP102AIDRLT温度传感器 . l5 {5 d, T) b2 e
KEY) B1 v% x( u4 i	1x电源复位按键% A4 O1 A7 e- h
	1x系统复位按键 , E% _' A% B& T; R# W3 D) S
	2x用户输入按键/ {) A( h0 x1 V7 h
	1x非屏蔽中断按键 ) F: x1 ~% E$ d& f: T1 k4 `8 X
SD , n z2 x" f7 ^0 \|& [9 s7 M	1x Micro SD接口4 o4 `* _$ u& F/ E* ^0 \|( d8 J
RTC 0 S' j' j& S8 r- A0 ?	1x 1.5F法拉电容 y1 q. {( J6 I+ V0 L/ y w
Ethernet# ~5 n4 ?+ N; H- u) k	2x RGMII，RJ45接口，10/100/1000M自适应, K7 w' c" P8 I0 k s: R
USB 8 \|: u. d6 O0 r" A- B) G	1x USB 2.0 DRD（Dual-Role-Device - Host or Device），Micro USB接口5 w1 [8 ?3 g, h0 a
USB 8 \|: u. d6 O0 r" A- B) G	1x USB 3.0 HOST接口 & E; \|8 y2 w2 s
CAN & P5 P7 G# T, {8 e	1x CAN，3pin 3.81mm绿色端子方式% X9 E5 p) `; L: h4 G
UART / O$ ?, [5 ]& p	1x Debug UART，UART3，Micro USB接口 6 Z* ]" B. v6 H5 \|- ?; P" h
	1x RS232 UART，UART1，DB9接口 ' O( L/ P( R: T+ v4 ?7 z9 \
	1x RS485 UART，UART10，3pin 3.81mm绿色端子方式, z7 I Q; q$ p! u
	1x TTL UART，UART9 5 v& x8 `( d$ r, r
DISPLAY 9 x% c* G# E R, X' J" U3 v6 T	1x HDMI OUT接口 8 R/ U! t$ l( r% r+ W
	1x LCD RES电阻触摸屏接口，40pin FFC连接器，间距0.5mm 4 c. ~8 U7 E( B8 G+ j# l, U
	1x LCD CAP电容触摸屏接口，40pin FFC连接器，间距0.5mm 7 Q6 q, ~' [2 Q: o: S6 n3 g
Video- H/ D! I3 \2 f/ o3 R	1x V-PORT接口，48pin公座欧式端子方式，引出VIN4A端口，可接TVP5158四路D1、GV7601 HD-SDI等视频采集模块% Q. I# y- Y" D% E0 n
SATA/ u1 O' ?, Z9 Q/ m+ x3 F	1x 7pin SATA硬盘接口/ n z. K4 j2 \4 a `# ^
FAN4 U+ z1 W w+ F7 {$ Q	1x FAN，3pin排针端子，12V供电，间距2.54mm& W+ V; E* Z" n& [1 ?
IO; Q! z8 L/ B4 ~& w* P0 O% G	1x 排针拓展接口，2x 15pin规格，包含eQEP、eCAP、PWM、TIMER等拓展信号3 B% W K- Y) R( S8 T
IO; Q! z8 L/ B4 ~& w* P0 O% G	1x IDC3简易牛角座，2x 25pin规格，间距2.54mm，含GPMC等拓展信号- U+ U- X# S* K
JTAG7 Q6 Y) M% j# A- b+ {	1x 14pin TI Rev B JTAG接口，间距2.54mm , r# _; Q/ d; k2 f' b
BOOT SET 0 g- ?6 K" T6 e+ T	1x 5bit启动方式选择拨码开关4 g% A5 R0 V; X1 ], Z2 J
SWITCH , d$ g0 i+ ~5 c: A9 p/ J9 E	1x电源摇头开关" I% [2 ~2 H" E& \
POWER$ F* L v% J& }- `	1x 12V6A直流输入DC417电源接口，外径4.4mm，内径1.65mm . s9 Y- X: ]0 U! v# p: ?

表 2 FPGA端硬件参数

FPGA! R, R) h! ~8 G5 X/ m	Xilinx Artix-7 XC7A100T-2FGG484I/XC7A200T-2FBG484I 5 X. l6 H* c& s$ \|; S1 m9 q* T# _
ROM 5 G( B0 V7 P3 M4 b3 P! E	256Mbit SPI NOR FLASH; t/ {" w$ u& S F0 \* v
RAM * N0 l c! [6 [8 a7 X	512M/1GByte DDR3 6 W* C/ t5 i; O
LED- U. y4 ]/ u( C" r( k/ H! G* h5 G	1x电源指示灯（核心板）7 b& O x3 }9 T; h
LED- U. y4 ]/ u( C" r( k/ H! G* h5 G	5x用户可编程指示灯（核心板2个，底板3个）6 a$ D' Q' B1 r5 s( \
KEY, p7 J, k" y8 `; N7 W/ r	2x用户输入按键 # }7 u0 n4 c9 k, Q( d. M
KEY, p7 J, k" y8 `; N7 W/ r	1x PROGRAM_B复位按键 9 h: E% f8 G' K- W1 [0 p9 d
SFP3 _8 M' k0 b: P9 i1 N' i	2x SFP光口，由高速串行收发器（GTP）引出 $ K0 y! `4 l/ R H9 f5 y
HDMI - L ^( {% h j- n4 Z( l	1x HDMI OUT接口4 k* \|# X6 \% l. C+ x5 B
XADC% K# Z7 n, \. Y	1x排针接口，2x 5pin规格，间距2.54mm，双通道差分输入，1MSPS ( x- n3 A! t$ h
IO ) t8 e' d4 ?+ z	1x 400pin FMC连接器，LPC标准; i7 Y8 Z5 T* v" h8 c0 u, M2 o
	1x 12pin PMOD接口# V1 j% `& I7 Q P0 ]- x1 r
	1x 48pin公座欧式端子 ) n/ s" v& C/ ~* C7 f9 h
JTAG 2 J2 P9 v7 L9 t- b o; U; p& r" R	1x 14pin JTAG接口，间距2.0mm" X( i% B# ?: X- G7 Q e" t

软件参数

表 3

ARM端软件支持7 K7 S& @+ M0 g5 M! \|	Linux-4.9.65，Linux-RT 4.9.65 , l" g$ e) A, E" K% d% r) j
DSP端软件支持 8 x% A: }0 w. k0 M6 q# U# H/ J" u	TI-RTOS4 }; R- c3 _2 O- ~0 ^5 ?
CCS版本号6 C) o4 l1 A- ? Q6 A	CCS7.4 ' S4 \; Z4 S! f2 n2 a7 y" Z
VIVADO版本号; s* e/ u* c6 H9 K$ I4 N	2017.49 p! z9 V, _0 i8 ?
图形界面开发工具; a0 v# l4 v3 ]# z9 C+ {	Qt5 ], T7 A- `' t5 ]' y# t# g
双核通信组件支持/ T1 }5 d* Q2 v	IPC ( w: d/ a) L+ r% a& {! T9 `
软件开发套件提供' e8 s! W7 V0 t* M: A	Processor-SDK Linux-RT、Processor-SDK TI-RTOS: q' [1 ~* [+ w8 r# e! k3 P
驱动支持 + ~ P# c! I ~3 j	SPI FLASH" P+ `+ F6 p0 j4 z+ d. e	DDR3. U! k5 @4 L, \! I& E
	PCIe ) y# t% Z1 W. Z& o3 x1 ~/ F	eMMC " \2 w5 W6 Y. q/ h) h
	MMC/SD ) E" O7 t2 p' o7 t	USB 3.0+ m* i W' r4 {! R( Y% e
	JTAG 3 \|2 J) T+ G9 {2 I+ i	USB 2.0+ }: x0 M# [. K6 R
	LED; L- o% \|) t t. I2 x5 z	BUTTON7 P5 {7 V0 z8 Q: n
	RS232 0 r6 c# y# q) h+ J" X3 m r Q	RS485" `" M( V* W7 s( V t% Z, x
	HDMI OUT: `' s+ w5 D% ]	DCAN 9 A9 \- D% Y/ z5 b+ c
	SATA ) h6 T) b) y: C2 J+ Q	RTC# W( L1 K; @0 S; I8 S
	4.3inch Touch Screen LCD , r, D) P( a9 A9 ]/ z% h( e	7inch Touch Screen LCD: I+ p7 U; @8 S( d6 n. q1 A; k
	EMCRYDT IC % W1 ~0 X+ l/ _	TEMPERATURE SENSOR 5 i, w) E+ u& {
	eCAP ; S+ T+ r3 j. W ~; b5 k	I2C $ o# h' B; J" `+ _5 c) B" ]! \8 s" Y
	USB CAMERA " D/ b, g( G$ k5 M	USB WIFI # ~0 l' F8 K; X% G; P
	USB 4G( ]( F! Y! T. X6 F( H6 f* n+ J	USB Mouse+ k: d7 \+ i' I. z
	NMI7 U$ I4 a) k2 w5 w# _5 Z/ c- u2 C7 H6 A	! c$ ? \|) k/ s# R& V% a

4开发资料

提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet，缩短硬件设计周期；
提供系统烧写镜像、内核驱动源码、文件系统源码，以及丰富的Demo程序；
提供完整的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，上手容易；
提供详细的DSP+ARM+FPGA架构通信教程，完美解决异构多核开发瓶颈。5 t9 A$ l* K6 ^2 y# i0 i

开发例程主要包括：

基于Linux的应用开发例程
基于TI-RTOS的开发例程
基于FPGA的开发例程
基于IPC、OpenCL的多核开发例程
基于Linux的EtherCAT开发例程
基于Linux的多路视频采集开发例程
基于H.264视频的硬件编解码开发例程
基于GPMC的ARM与FPGA通信开发例程
Qt开发例程
基于AD9613的高速AD采集处理例程
SFP光口开发例程
1 i* b' Q0 T# j7 B9 s4 L) j

5电气特性
工作环境

表 4

环境参数1 _7 f6 e9 U0 l; V! {6 R3 Y	最小值4 k# ?% t# a( a# _& y( i	典型值 % Q# M1 [ ]3 B: a5 F J! i	最大值 8 l, a' \|3 c. F; q9 g( t( e
核心板工作温度 . S6 u2 H, I0 q	-40°C 1 S) P/ \|& e% c7 P' c3 V) O% Z+ ^	/3 R" _( ]$ r' \6 s1 u	85°C6 ?# O% n. M. }( b+ [
核心板工作电压" T* K+ y4 t* ?) Y7 E9 M	/$ B1 J& ?& f. i	9V * q3 a6 B2 b: ~4 L7 t# z- y	/ 9 }! U1 \|- W# Z% R
评估板工作电压0 k2 e, K1 m5 J4 j, x	/* w* \2 S2 e9 \|1 ?' P/ \: c$ `	12V. J% B* L# h# x4 \& T2 J" q	/ 4 x8 Z( G4 R3 y( s( A* m' ?" M

功耗测试

表 5

类别 : V& `0 {9 W0 [6 b: ~" t, d. ?	典型值电压 ! J# q( ]- O# j9 w3 u" z2 t. X	典型值电流( z8 b/ C0 {" W a# Q. ]; S	典型值功耗 7 C* e6 a4 r5 u1 } L' w* ]5 q
核心板2 B/ T1 x, f5 j! m" W5 E	9V 7 L8 O# v4 Y; l/ z	870mA - {$ V& K$ Z4 l# P6 Y	7.83W ! @- K5 u9 @% b, `3 R
评估板 ! h) h+ {: ^2 K; Y/ x	12V% I6 u" q# ?3 j, K1 k6 C$ _# l	950mA 0 M5 ^2 R4 w! b- w q% w9 H	11.40W* c: O0 o' D, P, t

备注：功耗测试数据与具体应用场景有关，测试数据仅供参考。

6机械尺寸图

表 6

4 D& z v: n# ^3 z- L	核心板# _7 m' e. S* e) U/ i; t) \" ~9 F" {	评估底板% I. ~7 Y+ d s# F) A; U
PCB尺寸& x6 w3 R- x+ @- _. W& f, k	112mm75mm3 k; F! F- J. J S h; M	260mm*160mm 3 \|% j$ ]" Q9 r/ _
PCB层数, f' W! @2 m2 R0 R" I	12层% i9 f X- M- m/ p' ^$ L5 a G	6层1 W! r0 r/ n; J2 r8 d! ~& G; k6 w
板厚 4 a3 ^, k) P2 ?- j& m2 u) d	1.6mm# {7 A- \ x1 h	2.0mm 6 @" e: `4 a' Y7 s C
安装孔数量+ C% q9 [! P; V, m- W	8个 # ^. O9 K0 l; T	12个 : e2 H! x% q) q* P

图 6核心板机械尺寸图（顶层透视图）

图 7评估底板机械尺寸图

作者: llbnmo 时间: 2020-9-23 11:05
核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境

作者: 爱新觉罗晓明 时间: 2020-12-22 11:03
学习一下，谢谢分享。

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