Cortex-A15 / Xilinx Artix-7 FPGA處理器設(shè)計(jì)的評(píng)估板

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1評(píng)估板簡(jiǎn)介
創(chuàng)龍TL5728F-EVM是一款基于TI Sitara系列AM5728雙核ARM Cortex-A15 +浮點(diǎn)雙核DSP C66x + Xilinx Artix-7 FPGA處理器設(shè)計(jì)的高端異構(gòu)多核評(píng)估板，由核心板與底板組成。核心板內(nèi)部AM5728與Artix-7通過GPMC、I2C通信總線連接。核心板經(jīng)過專業(yè)的PCB layout和高低溫測(cè)試驗(yàn)證，穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。
評(píng)估板接口資源豐富，引出雙路千兆網(wǎng)口、雙路SFP光口、USB 3.0、GPMC、SATA、HDMI、FMC等接口，方便用戶快速進(jìn)行產(chǎn)品方案評(píng)估與技術(shù)預(yù)研。

圖 1評(píng)估板正面圖1


圖 2評(píng)估板正面圖2

2典型應(yīng)用領(lǐng)域

• 運(yùn)動(dòng)控制
• 測(cè)試測(cè)量
• 機(jī)器視覺
• 智能電力
• 視頻追蹤
• 定位導(dǎo)航
  

3軟硬件參數(shù)
硬件框圖

圖 3 評(píng)估板硬件框圖


圖 4評(píng)估板硬件資源圖解1


圖 5評(píng)估板硬件資源圖解2

硬件參數(shù)

表 1 AM5728端硬件參數(shù)

CPU	CPU：TI Sitara AM5728
	2x ARM Cortex-A15，主頻1.5GHz
	2x DSP C66x，主頻750MHz，支持浮點(diǎn)運(yùn)算
	2x IPU(Image Processing Unit)，每個(gè)IPU子系統(tǒng)含2個(gè)ARM Cortex-M4核心，共4個(gè)ARM Cortex-M4 核心
	2x PRU-ICSS，每個(gè)PRU-ICSS子系統(tǒng)含2個(gè)PRU(Programmable Real-time Unit)核心，共4個(gè)PRU核心，支持EtherCAT等協(xié)議
	1x IVA-HD Video Codec，支持1路1080P60 H.264視頻硬件編解碼
	2x SGX544 3D GPU圖形加速器
	1x GC320 2D圖形加速器
ROM	4/8GByte eMMC
	32Kbit ATAES132A-SHEQ加密芯片
RAM	1/2GByte DDR3
	2.5MByte On-Chip Memory
B2B Connector	2x 180pin公座高速B2B連接器，2x 180pin母座高速B2B連接器，間距0.5mm，合高5mm，共720pin
LED	2x電源指示燈（核心板1個(gè)，底板1個(gè)）
	5x用戶可編程指示燈（核心板2個(gè)，底板3個(gè)）
Sensor	1x TMP102AIDRLT溫度傳感器
KEY	1x電源復(fù)位按鍵
	1x系統(tǒng)復(fù)位按鍵
	2x用戶輸入按鍵
	1x非屏蔽中斷按鍵
SD	1x Micro SD接口
RTC	1x 1.5F法拉電容
Ethernet	2x RGMII，RJ45接口，10/100/1000M自適應(yīng)
USB	1x USB 2.0 DRD（Dual-Role-Device - Host or Device），Micro USB接口
	1x USB 3.0 HOST接口
CAN	1x CAN，3pin 3.81mm綠色端子方式
UART	1x Debug UART，UART3，Micro USB接口
	1x RS232 UART，UART1，DB9接口
	1x RS485 UART，UART10，3pin 3.81mm綠色端子方式
	1x TTL UART，UART9
DISPLAY	1x HDMI OUT接口
	1x LCD RES電阻觸摸屏接口，40pin FFC連接器，間距0.5mm
	1x LCD CAP電容觸摸屏接口，40pin FFC連接器，間距0.5mm
Video	1x V-PORT接口，48pin公座歐式端子方式，引出VIN4A端口，可接TVP5158四路D1、GV7601 HD-SDI等視頻采集模塊
SATA	1x 7pin SATA硬盤接口
FAN	1x FAN，3pin排針端子，12V供電，間距2.54mm
IO	1x 排針拓展接口，2x 15pin規(guī)格，包含eQEP、eCAP、PWM、TIMER等拓展信號(hào)
	1x IDC3簡(jiǎn)易牛角座，2x 25pin規(guī)格，間距2.54mm，含GPMC等拓展信號(hào)
JTAG	1x 14pin TI Rev B JTAG接口，間距2.54mm
BOOT SET	1x 5bit啟動(dòng)方式選擇撥碼開關(guān)
SWITCH	1x電源搖頭開關(guān)
POWER	1x 12V6A直流輸入DC417電源接口，外徑4.4mm，內(nèi)徑1.65mm

表 2 FPGA端硬件參數(shù)

FPGA	Xilinx Artix-7 XC7A100T-2FGG484I/XC7A200T-2FBG484I
ROM	256Mbit SPI NOR FLASH
RAM	512M/1GByte DDR3
LED	1x電源指示燈（核心板）
	5x用戶可編程指示燈（核心板2個(gè)，底板3個(gè)）
KEY	2x用戶輸入按鍵
	1x PROGRAM_B復(fù)位按鍵
SFP	2x SFP光口，由高速串行收發(fā)器（GTP）引出
HDMI	1x HDMI OUT接口
XADC	1x排針接口，2x 5pin規(guī)格，間距2.54mm，雙通道差分輸入，1MSPS
IO	1x 400pin FMC連接器，LPC標(biāo)準(zhǔn)
	1x 12pin PMOD接口
	1x 48pin公座歐式端子
JTAG	1x 14pin JTAG接口，間距2.0mm

軟件參數(shù)

表 3

ARM端軟件支持	Linux-4.9.65，Linux-RT 4.9.65
DSP端軟件支持	TI-RTOS
CCS版本號(hào)	CCS7.4
VIVADO版本號(hào)	2017.4
圖形界面開發(fā)工具	Qt
雙核通信組件支持	IPC
軟件開發(fā)套件提供	Processor-SDK Linux-RT、Processor-SDK TI-RTOS
驅(qū)動(dòng)支持	SPI FLASH	DDR3
	PCIe	eMMC
	MMC/SD	USB 3.0
	JTAG	USB 2.0
	LED	BUTTON
	RS232	RS485
	HDMI OUT	DCAN
	SATA	RTC
	4.3inch Touch Screen LCD	7inch Touch Screen LCD
	emcRYDT IC	TEMPERATURE SENSOR
	eCAP	I2C
	USB CAMERA	USB WIFI
	USB 4G	USB Mouse
	NMI

4開發(fā)資料

• 提供核心板引腳定義、可編輯底板原理圖、可編輯底板PCB、芯片Datasheet，縮短硬件設(shè)計(jì)周期；
• 提供系統(tǒng)燒寫鏡像、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)源碼、文件系統(tǒng)源碼，以及豐富的Demo程序；
• 提供完整的平臺(tái)開發(fā)包、入門教程，節(jié)省軟件整理時(shí)間，上手容易；
• 提供詳細(xì)的DSP+ARM+FPGA架構(gòu)通信教程，完美解決異構(gòu)多核開發(fā)瓶頸。
  

開發(fā)例程主要包括：

• 基于Linux的應(yīng)用開發(fā)例程
• 基于TI-RTOS的開發(fā)例程
• 基于FPGA的開發(fā)例程
• 基于IPC、OpenCL的多核開發(fā)例程
• 基于Linux的EtherCAT開發(fā)例程
• 基于Linux的多路視頻采集開發(fā)例程
• 基于H.264視頻的硬件編解碼開發(fā)例程
• 基于GPMC的ARM與FPGA通信開發(fā)例程
• Qt開發(fā)例程
• 基于AD9613的高速AD采集處理例程
• SFP光口開發(fā)例程
  

5電氣特性
工作環(huán)境

表 4

環(huán)境參數(shù)	最小值	典型值	最大值
核心板工作溫度	-40°C	/	85°C
核心板工作電壓	/	9V	/
評(píng)估板工作電壓	/	12V	/

功耗測(cè)試

表 5

類別	典型值電壓	典型值電流	典型值功耗
核心板	9V	870mA	7.83W
評(píng)估板	12V	950mA	11.40W

備注：功耗測(cè)試數(shù)據(jù)與具體應(yīng)用場(chǎng)景有關(guān)，測(cè)試數(shù)據(jù)僅供參考。

6機(jī)械尺寸圖

表 6

	核心板	評(píng)估底板
PCB尺寸	112mm*75mm	260mm*160mm
PCB層數(shù)	12層	6層
板厚	1.6mm	2.0mm
安裝孔數(shù)量	8個(gè)	12個(gè)

圖 6核心板機(jī)械尺寸圖（頂層透視圖）


圖 7評(píng)估底板機(jī)械尺寸圖

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