全国产V7+FT6678高性能实时信号处理平台

全国产V7+FT6678高性能实时信号处理平台实物图

1、概述 

全国产V7+FT6678高性能实时信号处理平台组成如图1所示，包含1片性能不低于深圳国微的SMQ7VX690TFFG1761和两片性能不低于FT-6678（国防科大）的DSP，总共3个主芯片；每个主芯片外部各搭配1组64bit的DDR3内存模组以及各芯片启动配置所需要的存储芯片；采用提供8路以上SFP+（10Gbps），在面板上通过集成多束光接口实现，3路 10/100/1000M Ethernet（1FPGA和2个DSP 各1路），FPGA JTAG接口1个，DSP JTAG 1个，面板保留2路串口（1路RS422电平，1路RS232电平），通用GPIO≥6路LVTTL，提供PCIE3.0 X8接口；

互联接口：板上3个主要计算芯片互联接口主要采用高速串行接口SRIO x 4，高速串行接口单lane速率拟定为5Gbps。

全国产V7+FT6678高性能实时信号处理平台原理框图

2、技术指标 

2.1 平台内部模块连接关系：

DSP与FPGA之间通信设计：两片DSP的 4x RapidI/O连接到FPGA，实现DSP与FPGA的RapidI/O通信；

两片DSP的EMIF、GPIO和复位信号分别连接到FPGA; 

DSP之间通信设计：两片DSP片间采用4x RapidI/O互连，用于板间RapidI/O通信； 

每个DSP外挂4片DDR3 SDRAM，总存储容量2GB; 

FPGA外挂2组DDR3 SDRAM，每组4片DDR3 SDRAM组成，每组存储容量2GB; 

FPGA外挂1组FLASH，每组存储容量1Gb，可通过DSP向FLASH固化参数; 

FPGA通过SPI 4X 模式实现程序加载； 

DSP通过SPI 1X 模式实现程序加载； 

2.2 外部接口：

以太网通信设计：FPGA路提供一路Base1000T的以太网口,通过RJ45前面板引出，用于与PC机通信；

光纤通信设计：FPGA路提供2路QSFP+光纤接口，单路速率40Gbs,通过光纤接口前面板引出，通过一拖四光纤线后，其中一路可用于万兆网，另外可用于波前传感器通讯，接收图像数据或其他光纤数据通讯；

串口通信设计：FPGA路提供2路RS422， 2路RS232，用于低速数据通讯；

I/O接口：FPGA路提供4路I/O信号接口，用于低速数据通讯；

以太网通信设计：2片DSP引出两路Base1000T的以太网口,通过RJ45前面板引出，用于与PC机通信；

总线接口：提供一组PCIE3.0,X8接口用于高速数据通讯；

2.3功能接口：

FPGA千兆网络接口

FPGA DDR3读写

FPGA SPI接口

FPGA SRIO接口

FPGA GPIO接口

FPGA RS422接口

FPGA RS232接口

FPGA与DSP UART接口

FPGA光纤接口

FPGA SPI Flash Boot正确性

光纤数据速率

DSP与DDR3通讯数据读写

DSP SPI的bootloader程序的正确性

DSP与FPGA之间的SRIO接口

DSP与DSP之间的SRIO接口

DSP EMIF接口

DSP千兆以太网络

NorFlash 程序 BOOT固化

从FPGA到DSP的SRIO同步中断传输

TTL接口收发

2.4 性能指标：

FPGA主要功能：

千兆网络传输，传输速率≥600Mbps

DDR读写，读写速率≥3200MB/s

SPI接口控制≥20Mbps

SRIO数据读写（x4模式），读写速率≥12Gbps

GPIO数据读写，读写速率≥160Mbps

Flash数据读写，读写速率≥18Mbps

光纤数据读写，单个lane读写速率≥10Gbps

串口发送接收，读写速率≥115200bps

固件加载时间：FPGA固件程序从SPI FLASH加载时间不大于900ms。

DSP功能：

SPI的bootloader程序

SRIO通讯（X4模式），读写速率≥12Gbps

网络通讯，传输速率≥600Mbps

NorFlaah 程序 BOOT

EMIF数据读写，传输速率≥160Mbps

DSP通过SPI 1X 模式实现程序加载；

3.其他

外形尺寸：

宽x深x高180×240×30（mm）

供电需求：输入电压：12V

4. 环境适应性：

工作温度：-35℃~55℃

存储温度：-40℃~60℃

相对湿度：≤75％(25℃)

具有良好的防潮、防雨、防震、防沙尘、防霉（符合国军标 150.10A-2009《军用设备实验室环境实验方法 第 10 部分:霉菌试验》有关规定要求，霉菌试验后长霉等级应不大于 1 级）防冻、防盐雾（盐雾浓度: 6mg/m3)、耐日晒、防火、防锈蚀等设计。

审核编辑 黄宇