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高速數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計方案:886-基于RFSOC的8路5G ADC和8路9G的DAC PCIe卡

已有 365 次閱讀2025-5-14 14:49 | XC7A100T板卡, 高速數(shù)據(jù)傳輸卡, 光纖PCIe卡, 千兆電口以太網(wǎng)收發(fā)卡, 通用PCIe卡

一、板卡概述

      板卡使用Xilinx最新的第三代RFSOC系列,單顆芯片包含8路ADC和DAC,64-bit Cortex A53系列4核CPU,Cortex-R5F實時處理核,以及大容量FPGA。
對主機接口采用PCIe Gen4x8,配合PCIe DMA傳輸,支持高速數(shù)據(jù)采集和傳輸。


二、產(chǎn)品特性:
 
 ●  基于Zynq RFSoC系列FPGA,支持8路最高5G ADC和8路最高9G的DAC;
 ●  支持外部時鐘輸入1路, 外觸發(fā),外同步各1路;
 ●  PL 1組64 bit 2400M DDR4,支持PL部分高速存儲和處理。 單組4GB字節(jié)容量,PL部分8GB字節(jié)容量。
 ●  支持16個GPIO
PS部分內(nèi)容:
 ●  PS部分1組64bit位寬DDR4,單組4GB字節(jié)
 ●  可配置的Dual QSPI 加載
 ●  支持MicroSD卡加載
 ●  1000Base-T以太網(wǎng)(RJ45)端口(CPU端)
 ●  USB接口支持,調(diào)試RS232 1路,
 ●  標準PCIe全高半長板型(167 x 111 mm ),適配常見主機、服務(wù)器
 ●  PCIe Gen4 x8,高速數(shù)據(jù)通訊,附帶DMA傳輸例程
 
軟件開發(fā)內(nèi)容:
 

接口

AD

DA

ARM  AXI

DDR

PCIe

指標

8路
5Gbps 
14bit

8路
9.85Gbps 14bit

DMA 傳輸
400MB/s

一組10GB/s,
共2組

PCIeX8 V4.0,8GB/s

PL部分,主要分為:
1,PCIe XDMA部分,PCIe分為寄存器通道和數(shù)據(jù)DMA通道,寄存器用于板卡控制和狀態(tài)監(jiān)控,。實現(xiàn)參考累加數(shù)的PCIe上傳,實現(xiàn)8GB/秒傳輸。
2,DDR4讀寫參考程序。
3,RF硬件控制,用于控制板卡上PLL,ADC和DAC控制。
4,AD數(shù)據(jù)接口模塊,實現(xiàn)AD數(shù)據(jù)采集入PL;
5,DA數(shù)據(jù)接口模塊,實現(xiàn)DDS數(shù)據(jù)或者AD采集數(shù)據(jù)環(huán)回DA播出。
6,PL端 40路 IO的輸入輸出測試。
PS部分軟件
ARM的DDR讀寫, SD卡,EMMC讀寫,F(xiàn)lash讀寫,網(wǎng)絡(luò)和RS232讀寫。
Linux移植,甲方來完成。
時鐘設(shè)計:
板卡時鐘靈活,支持多種應(yīng)用配置,模擬部分的時鐘,采用LMK04828,雙PLL鎖相環(huán)。
如果采用板內(nèi)時鐘,用TCXO和VCXO雙鎖相環(huán),提供穩(wěn)定可靠的模擬時鐘。同時也輸出一路給FPGA進行數(shù)字處理。
該方案也支持使用外部獨立輸入時鐘,通過LMK04828扇出后輸出給ADC和DAC。

 

數(shù)字部分,使用高集成度的SI5341B,單路芯片輸出PS和PL所需的各路時鐘。

 http://www.orihard.com/product/886.htm

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