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第一章********核心板簡介
[]()1.1產品簡介
PZ-K7325T/PZ-K7410T 核心板采用 XILINX 公司 Kintex-7 系列的 XC7K325T-2FFG900I/XC7K410T-2FFG900I 作為主控制器,核心板采用 4 個 0.6mm 間距 120P 鍍金連接器與母板連接,核心板四個腳放置了 4 個 3.5mm 固定孔,此孔可以與底板通過螺絲緊固,確保了在強烈震 動的環境下穩定運行。
[]()1.2********產品規格
| PZ-K7325T/PZ-K7410T********工業級核心板規格 |
|---|
| 主控制器 |
| 邏輯單元(logic cells) |
| 觸發器(Flip-Flops) |
| Slices |
| DSP Slices |
| Block RAM |
| DDR3/DD3L |
| QSPI FLASH |
| 啟動方式 |
| 千兆以太網 |
| 用戶LED |
| IO 數量 |
| GTX 接口數量 |
| 工作電壓/最大電流 |
| 工作溫度 |
| 核心板尺寸、工藝 |
| 與底板扣接高度 |
[]()1.3********產品外觀
如下圖標注了各個主要電子元器件在核心板的位置,方便用戶 查看識別。

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[]()1.4********產品尺寸
核心板尺寸為 83.8x64.8mm,核心板通過背面的 4 顆 0.6mm/120P 鍍金高速連接器與底板連接,合高 3mm。如下圖是核心板的尺寸標注。

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[]()[]()第二章********核心板使用說明
[]()2.1********核心板供電
核心板供電電壓是 5V,在核心板的四個角都留有電源輸入管腳,
電源管腳在模塊內部已做了連通,此設計是為了方便底板的電源接入, 設計時只需要連接一個角上的電源管腳,核心板即可工作。電源連接 需用銅皮連接且打足夠的過孔保證電源通流能力。核心板上的所有 GND 信號都需要連接到底板上,每個 GND 通過兩個過孔與底板連接以 確保通流能力。核心板的極限電流在 5V/3A,所以外部供電需要考慮 極限電流情況以保證核心板工作穩定。
給模組供電的電源輸出電壓需要穩定,在模組電源輸入加一級 DCDC 電源轉換,從高電壓轉到 5V,DCDC 電流輸出能力可以選 5A 左 右,如電源芯片 MP2482 可以參考。在模組電源輸入處需至少放置 2 顆 220uF/10V 電容保證電源質量。

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[]()2.2********核心板時鐘
核心板上放置了兩顆有源差分晶振,200M 時鐘為邏輯側提供差 分時鐘,125M 為 GTX 接口提供差分時鐘。如下圖,200M 差分時鐘接 入 BANK33 的 13P/13N 管腳,對應的管腳位置為AG10/AH10,125M 時鐘 做了 buf 轉換成兩路分別給到BANK116/117 的 N8/N7、J8/J7 位置。
IO_13P_MRCC_33(AG10)
CLK_200Mhz
IO_13N_MRCC_33(AH10)
MGT_116_CLK1_P(N8)
MGT_116_CLK1_N(N7) CLK_BUF
MGT_117_CLK1_P(J8)
MGT_117_CLK1_N(J7)
[]()2.3********核心板復位
核心板預留了一個復位按鍵,用于調試使用,此復位按鍵采用 RC 電路,復位并不充分,只作為調試使用,按鍵與 FPGA 的 BANK14 連接, 對應管腳為 IO_12P_MRCC_14(T26)。實際產品需要加復位電路,可以 在底板上采用專用復位芯片,如 MAX811,或者其他復位時間更長的芯 片。

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[]()2.4********核心板啟動方式
核心板支持兩種啟動模式,分別是 JTAG、QSPI Flash。默認為 QSPI Flash 啟動。
[]()2.5********網口連接
核心板上放置了一顆千兆以太網芯片,以太網芯片與 FPGA 芯片 之間通過 RGMII 接口互聯,連接對應管腳見下表,以太網對外連接只 需要一個帶變壓器的 RJ45 即可使用,芯片地址 PHY_AD[2:0]=001, 連接原理圖可參考下圖。
注意:產品電路需要在網口信號線和LED上加靜電防護,0.1uF電容選用耐壓2KV或者3KV。
| RMGII 信號 | 管腳名稱 | 管腳位置 |
|---|---|---|
| TX_CLK | IO_13N_MRCC_14 | U28 |
| TXD0 | IO_14P_MRCC_14 | T25 |
| TXD1 | IO_14N_MRCC_14 | U25 |
| TXD2 | IO_15P_14 | U29 |
| TXD3 | IO_15N_14 | U30 |
|---|---|---|
| TX_EN | IO_16P_14 | V26 |
| RX_CLK | IO_13P_MRCC_14 | U27 |
| RXD0 | IO_16N_14 | V27 |
| RXD1 | IO_17P_14 | V29 |
| RXD2 | IO_17N_14 | V30 |
| RXD3 | IO_18P_14 | V25 |
| RX_CTL | IO_18N_14 | W26 |
| PHY_nRST(默認上電復位) | IO_20P_14 | W23 |
| MDC | IO_19P_14 | V19 |
| MDIO | IO_19N_14 | V20 |

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[]()2.6QSPIFLASH
板載 32MB 的 QSPI FLASH,型號為MX25L25645GM2I-08G,用于存 儲啟動文件。
| QSPIFLASH引腳 | 管腳名稱 | 管腳位置 |
|---|---|---|
| DATA0 | IO_1P_14 | P24 |
| DATA1 | IO_1N_14 | R25 |
| DATA2 | IO_2P_14 | R20 |
| DATA3 | IO_2N_14 | R21 |
| QSPI_CS | IO_6P_14 | U19 |
| QSPI_CLK | CCLK_0 | B10 |
[]()2.7板載LED
為方便調試,核心板上放置了五顆 LED,LED 的管腳位置如下表, 當管腳輸出高電平時 LED 點亮,低電平 LED 滅。
| 序號 | 管腳名稱 | 管腳位置 |
|---|---|---|
| LED1 | IO_23P_14 | U24 |
| LED2 | IO_23N_14 | V24 |
| LED3 | IO_24P_14 | W21 |
| LED4 | IO_24N_14 | W22 |
| LED5 | IO_25_14 | W19 |
[]()2.8BANK接口電平選擇
核心板上對外的 BANK 分別為 BANK12/13/14/15/32/33/34,這些

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BANK 的 IO 均可獨立支持 1.8V/2.5V/3.3V 三種電平可調,BANK 默認 電平為 3.3V。如果需要更換電平,只需要更換對應位置電阻即可實現 調整,核心板上都有標注 BANK 電平調節電阻位置,如下圖所示。

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[]()2.9DDR3********管腳連接
PS 側配置了四顆工業級 DDR3L 芯片,單顆容量 512MB,四顆共計 容量為 2GB,型號為 MT41K256M16TW-107IT:P,DDR3L 管腳分配參見下 表。
| DDR3L********引腳 | 管腳名稱 | 管腳位置 |
|---|---|---|
| DDR3_D0 | IO-L4N-32 | AG14 |
| DDR3_D1 | IO-L5P-32 | AH17 |
| DDR3_D2 | IO-L1N-32 | AK15 |
| DDR3_D3 | IO-L4P-32 | AF15 |
| DDR3_D4 | IO-L1P-32 | AK16 |
| DDR3_D5 | IO-L6P-32 | AE16 |
| DDR3_D6 | IO-L2N-32 | AH15 |
| DDR3_D7 | IO-L5N-32 | AJ17 |
| DDR3_DM0 | IO-L2P-32 | AG15 |
| DDR3_DQS_P0 | IO-L3P-32 | AH16 |
|---|---|---|
| DDR3_DQS_N0 | IO-L3N-32 | AJ16 |
| DDR3_D8 | IO-L8N-32 | AH19 |
| DDR3_D9 | IO-L7N-32 | AK19 |
| DDR3_D10 | IO-L10P-32 | AD19 |
| DDR3_D11 | IO-L10N-32 | AE19 |
| DDR3_D12 | IO-L11P-32 | AF18 |
| DDR3_D13 | IO-L12N-32 | AG17 |
| DDR3_D14 | IO-L8P-32 | AG19 |
| DDR3_D15 | IO-L11N-32 | AG18 |
| DDR3_DM1 | IO-L12P-32 | AF17 |
| DDR3_DQS_P1 | IO-L9P-32 | AJ18 |
| DDR3_DQS_N1 | IO-L9N-32 | AK18 |
| DDR3_D16 | IO-L17N-32 | AC19 |
| DDR3_D17 | IO-L18P-32 | AB17 |
| DDR3_D18 | IO-L18N-32 | AC17 |
| DDR3_D19 | IO-L16P-32 | AA18 |
| DDR3_D20 | IO-L14P-32 | AD17 |
| DDR3_D21 | IO-L16N-32 | AB18 |
| DDR3_D22 | IO-L13N-32 | AE18 |
| DDR3_D23 | IO-L17P-32 | AB19 |
| DDR3_DM2 | IO-L14N-32 | AD16 |
| DDR3_DQS_P2 | IO-L15P-32 | Y19 |
| DDR3_DQS_N2 | IO-L15N-32 | Y18 |
| DDR3_D24 | IO-L20N-32 | AB15 |
| DDR3_D25 | IO-L23P-32 | AA17 |
| DDR3_D26 | IO-L24N-32 | Y15 |
| DDR3_D27 | IO-L19P-32 | AE15 |
| DDR3_D28 | IO-L20P-32 | AA15 |
| DDR3_D29 | IO-L22N-32 | AD14 |
| DDR3_D30 | IO-L24P-32 | Y16 |
| DDR3_D31 | IO-L22P-32 | AC14 |
| DDR3_DM3 | IO-L23N-32 | AA16 |
| DDR3_DQS_P3 | IO-L21P-32 | AC16 |
| DDR3_DQS_N3 | IO-L21N-32 | AC15 |
| DDR3_D32 | IO-L6P-34 | AC7 |
| DDR3_D33 | IO-L1P-34 | AD4 |
| DDR3_D34 | IO-L4N-34 | AC4 |
| DDR3_D35 | IO-L5N-34 | AE6 |
| DDR3_D36 | IO-L4P-34 | AC5 |
| DDR3_D37 | IO-L5P-34 | AD6 |
| DDR3_D38 | IO-L2N-34 | AC1 |
| DDR3_D39 | IO-L1N-34 | AD3 |
|---|---|---|
| DDR3_DM4 | IO-L2P-34 | AC2 |
| DDR3_DQS_P4 | IO-L3P-34 | AD2 |
| DDR3_DQS_N4 | IO-L3N-34 | AD1 |
| DDR3_D40 | IO-L7N-34 | AF2 |
| DDR3_D41 | IO-L7P-34 | AF3 |
| DDR3_D42 | IO-L11N-34 | AF5 |
| DDR3_D43 | IO-L8P-34 | AE1 |
| DDR3_D44 | IO-L11P-34 | AE5 |
| DDR3_D45 | IO-L10N-34 | AE3 |
| DDR3_D46 | IO-L12P-34 | AF6 |
| DDR3_D47 | IO-L10P-34 | AE4 |
| DDR3_DM5 | IO-L8N-34 | AF1 |
| DDR3_DQS_P5 | IO-L9P-34 | AG4 |
| DDR3_DQS_N5 | IO-L9N-34 | AG3 |
| DDR3_D48 | IO-L16P-34 | AH2 |
| DDR3_D49 | IO-L13N-34 | AJ4 |
| DDR3_D50 | IO-L16N-34 | AJ2 |
| DDR3_D51 | IO-L13P-34 | AH4 |
| DDR3_D52 | IO-L17N-34 | AK1 |
| DDR3_D53 | IO-L14P-34 | AH6 |
| DDR3_D54 | IO-L17P-34 | AJ1 |
| DDR3_D55 | IO-L18P-34 | AJ3 |
| DDR3_DM6 | IO-L14N-34 | AH5 |
| DDR3_DQS_P6 | IO-L15P-34 | AG2 |
| DDR3_DQS_N6 | IO-L15N-34 | AH1 |
| DDR3_D56 | IO-L23N-34 | AK8 |
| DDR3_D57 | IO-L22N-34 | AK6 |
| DDR3_D58 | IO-L23P-34 | AJ8 |
| DDR3_D59 | IO-L24N-34 | AK4 |
| DDR3_D60 | IO-L20P-34 | AF7 |
| DDR3_D61 | IO-L24P-34 | AK5 |
| DDR3_D62 | IO-L19P-34 | AF8 |
| DDR3_D63 | IO-L22P-34 | AJ6 |
| DDR3_DM7 | IO-L20N-34 | AG7 |
| DDR3_DQS_P7 | IO-L21P-34 | AH7 |
| DDR3_DQS_N7 | IO-L21N-34 | AJ7 |
| DDR3_A0 | IO-L18P-33 | AH11 |
| DDR3_A1 | IO-L21P-33 | AH14 |
| DDR3_A2 | IO-L7N-33 | AC10 |
| DDR3_A3 | IO-L10N-33 | AE9 |
| DDR3_A4 | IO-L15N-33 | AK9 |
| DDR3_A5 | IO-L8N-33 | AE8 |
|---|---|---|
| DDR3_A6 | IO-L19P-33 | AE13 |
| DDR3_A7 | IO-L10P-33 | AD9 |
| DDR3_A8 | IO-L23P-33 | AF12 |
| DDR3_A9 | IO-L9P-33 | AC12 |
| DDR3_A10 | IO-L18N-33 | AJ11 |
| DDR3_A11 | IO-L20N-33 | AK13 |
| DDR3_A12 | IO-L14P-33 | AE10 |
| DDR3_A13 | IO-L7P-33 | AB10 |
| DDR3_A14 | IO-L22N-33 | AJ12 |
| DDR3_BA0 | IO-L22P-33 | AJ13 |
| DDR3_BA1 | IO-L21N-33 | AJ14 |
| DDR3_BA2 | IO-L9N-33 | AC11 |
| DDR3_CS | IO-L16P-33 | AG9 |
| DDR3_RAS | IO-L14N-33 | AF10 |
| DDR3_CAS | IO-L17P-33 | AK11 |
| DDR3_WE | IO-L16N-33 | AH9 |
| DDR3_ODT | IO-L20P-33 | AK14 |
| DDR3_RESET | IO-L8P-33 | AD8 |
| DDR3_CLK_P | IO-L12P-33 | AD12 |
| DDR3_CLK_N | IO-L12N-33 | AD11 |
| DDR3_CKE | IO-L17N-33 | AK10 |
[]()[]()第三章********底板設計注意事項
[]()3.1電源部分PCB********設計
電源輸入需要鋪銅皮連接,打足夠的過孔保證通電流能力,但電 源電壓較高,干擾較大,在保證通流的條件下不要讓這個銅皮更大, 以免干擾其他信號。地管腳需要連接到地平面上,且一個地管腳需要 打兩個過孔,保證通流和充分連接。

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[]()3.2********高速接口布局走線
1)千兆以太網:
與 RJ45 端連接的信號需要保持等長,RGMII 接口的 TX 部分與 RX 部分需要單獨保持等長。
2)HDMI 接口
HDMI 接口信號需要走差分,且差分之間需保持等長控制。
- 其他高速接口
依據接口規范控制。
[]()3.3LVDS信號
模組的 BANK 電平可以在 1.8V/2.5V/3.3V 三種電平之間選擇,默 認為 3.3V 電平,如果需要工作在 LVDS 模式下,需要把接口電平調整 為 1.8V 或者2.5V。同時底板的 LVDS 信號走線需做差分/阻抗控制處 理,并且差分之間保持等長。
[]()3.4GTX信號走線
GTX 走線需要考慮的問題比較多,對于有疑問的用戶可以聯系客 服接入技術支持。
[]()3.5********產品防護
對于產品設計,需要在各類接口加上防護電路。需按防護等級需 求進行設計。
[]()[]()第四章********核心板管腳與信號等長
[]()4.1********核心板管腳定義
PZ-K7325T/PZ-K7410T 核心板管腳定義我們單獨提供了說明文 檔。詳細的管腳定義參見文件夾《PZ-K7325T-410T 核心板管腳與等 長》。
[]()4.2********信號等長
為方便用戶設計底板以及信號走高速,我們嚴格做個等長走線, 并且我們提供了J1-J4 連接器上的走線長度數據,方便用戶協同底板 設計。詳細數據表格參見文件夾《PZ-K7325T-410T 核心板管腳與等 長》。
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