外观
<synced_reference src-block-id="RDccdj1j9sRe4obbunBcGibYnkd" src-token="ByQPdCpKLoe1cwxPOJBcVnRnnIg"></synced_reference>
芯驿电子科技(上海)有限公司 基于KINTEX UltraSacale架构的开发平台(型号:AXKU062)2022款正式发布了正式发布了,为了让您对此开发平台可以快速了解,我们编写了此用户手册。

图0-1-1 AXKU062开发板
AXKU062采用核心板加扩展板的模式,方便用户对核心板的二次开发利用。核心板挂载了4片1GB的高速DDR4 SDRAM芯片, 2片128Mb的QSPI FLASH芯片。
在扩展板设计上我们为用户扩展了丰富的接口: 2路10G SFP+光纤接口、3个FMC扩展接口(1个HPC,2个LPC)、1路千兆网口、1路UART串口、1路SD卡接口、LED按键等等。
下图为整个开发系统的结构示意图:

图0-1-2 AXKU062开发板结构图
通过这个示意图,我们可以看到,我们这个开发平台所能含有的接口和功能。
** FPGA核心板**
- FPGA芯片:AMD KINTEX UltraSacale芯片XCKU060。
- DDR4:带有四片大容量的1G字节(共4GB)高速DDR4 SDRAM。可作为FPGA的数据存储,图像分析缓存,数据处理。
- QSPI FLASH:2片128Mbit的QSPI NOR FLASH存储芯片, 可用作FPGA芯片配置文件和用户数据的存储;
- 1个200Mhz的差分晶振。
- 2个发光二极管LED, 1个电源指示灯;1个DONE配置指示灯
** 扩展板**
- 2路SFP+光纤接口,每路的光纤数据通信接收和发送的速度高达12.5Gb/s。
- 1路PCIE3.0 X8的接口,endpoint模式,用于跟PC之间PCIE数据通信。
- USB Uart接口,用于和电脑通信,方便用户调试。串口芯片采用Silicon Labs CP2102GM的USB-UAR芯片, USB接口采用MINI USB接口。
- 1路10/100M/1000M以太网RJ45接口,用于和电脑或其它网络设备进行以太网数据交换。网络接口芯片采用Micrel公司的KSZ9031工业级GPHY芯片。
- 3个标准的FMC 的扩展口,其中有2个LPC扩展口,1个HPC扩展口。可以外接AMD或者我们黑金的各种FMC模块(HDMI输入输出模块,双目摄像头模块,高速AD模块等等)。
- 1路Micro SD卡座,用于FPGA对SD卡的数据读写和存储。
- 2路SMA外接接口,引脚连接普通的时钟信号,用于外接的输入输出信号,
- 板载一片温湿度传感器芯片LM75,用于检测板子周围环境的温度和湿度。
- 板载一片EEPROM,用于IIC总线的通信和存储一些客户自定义信息
- 10针2.54mm标准的JTAG口,用于FPGA程序的下载和调试,用户可以通过AMD下载器对FPGA进行调试和下载。
- 板载2个156.25Mhz的差分晶振,为收发器提供参考时钟。
- 7个发光二极管LED, 1个电源指示灯;4个用户指示灯,一对面板指示灯。
- 2个用户按键,1个复位按键,1个连接到FPGA的普通IO。
一、ACKU060 核心板
简介
ACKU060(核心板型号,下同)核心板,FPGA芯片是基于AMD公司的Kintex Ultrascale系列的XCKU060-2FFVA1156I。核心板使用了4片Micron的1GB的DDR4芯片MT40A512M16LY-062EIT,总的容量达4GB。另外核心板上也集成了2片128MBit大小的QSPI FLASH,用于启动存储配置和系统文件。
这款核心板的6个板对板连接器扩展出了359个IO,其中BANK64和BANK65的104个IO的电平是3.3V,其它BANK的IO都是1.8V。另外核心板也扩展出了20对高速收发器GTH接口。对于需要大量IO的用户,此核心板将是不错的选择。而且IO连接部分,FPGA芯片到接口之间走线做了等长和差分处理,并且核心板尺寸仅为80*60(mm),对于二次开发来说,非常适合。

图1-1-1 ACKU060核心板正面图
FPGA芯片
核心板使用的是AMD公司的KINTEX UltraSacale芯片,型号为-2FFVA1156I。速度等级为2,温度等级为工业级。此型号为FFVA1156封装,1156个引脚,引脚间距为1.0mm。AMD KINTEX UltraSacale的芯片命名规则如下图1-2-1所示:

图1-2-1 KINTEX UltraSacale FPGA型号命名规则定义
其中FPGA芯片XCKU060的主要参数如下所示:
| 名称 | 具体参数 |
|---|---|
| 逻辑单元Logic Cells | 725,550 |
| 查找表(CLB LUTs) | 331,680 |
| 触发器(CLB flip-flops) | 663,360 |
| Block RAM(Mb)大小 | 38.0 |
| DSP处理单元(DSP Slices) | 2,760 |
| PCIe Gen3 x8 | 3 |
| GTH Transceiver | 20个,12.5Gb/s max |
| 速度等级 | -2 |
| 温度等级 | 工业级 |
表1-2-1 芯片参数
DDR4 DRAM
核心板上配有四片Micron(美光)的1GB的DDR4芯片,型号为MT40A512M16LY-062EIT。四片DDR4 SDRAM组成64bit的总线宽度。因为4片DDR4芯片连接到FPGA,DDR4 SDRAM的最高工作时钟可达1200Mhz,四片DDR4存储系统直接连接到了FPGA的BANK44, BANK45,BANK46的接口上。DDR4 SDRAM的具体配置如下表1-3-1所示。
| 位号 | 芯片型号 | 容量 | 厂家 |
|---|---|---|---|
| U45,U47,U48,U49 | MT40A512M16LY-062EIT | 512M x 16bit | Micron |
表1-3-1 DDR4 SDRAM配置
DDR4的硬件设计需要严格考虑信号完整性,我们在电路设计和PCB设计的时候已经充分考虑了匹配电阻/终端电阻,走线阻抗控制,走线等长控制,保证DDR4的高速稳定的工作。
FPGA和DDR4 DRAM的硬件连接方式如图1-3-1所示:

图1-3-1 DDR4 DRAM原理图部分
4片DDR4 DRAM引脚分配:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|
| PL_DDR4_DQ0 | IO_L3N_T0L_N5_AD15N_44 | AE20 |
| PL_DDR4_DQ1 | IO_L2N_T0L_N3_44 | AG20 |
| PL_DDR4_DQ2 | IO_L2P_T0L_N2_44 | AF20 |
| PL_DDR4_DQ3 | IO_L5P_T0U_N8_AD14P_44 | AE22 |
| PL_DDR4_DQ4 | IO_L3P_T0L_N4_AD15P_44 | AD20 |
| PL_DDR4_DQ5 | IO_L6N_T0U_N11_AD6N_44 | AG22 |
| PL_DDR4_DQ6 | IO_L6P_T0U_N10_AD6P_44 | AF22 |
| PL_DDR4_DQ7 | IO_L5N_T0U_N9_AD14N_44 | AE23 |
| PL_DDR4_DQ8 | IO_L8N_T1L_N3_AD5N_44 | AF24 |
| PL_DDR4_DQ9 | IO_L11P_T1U_N8_GC_44 | AJ23 |
| PL_DDR4_DQ10 | IO_L8P_T1L_N2_AD5P_44 | AF23 |
| PL_DDR4_DQ11 | IO_L12N_T1U_N11_GC_44 | AH23 |
| PL_DDR4_DQ12 | IO_L9N_T1L_N5_AD12N_44 | AG25 |
| PL_DDR4_DQ13 | IO_L11N_T1U_N9_GC_44 | AJ24 |
| PL_DDR4_DQ14 | IO_L9P_T1L_N4_AD12P_44 | AG24 |
| PL_DDR4_DQ15 | IO_L12P_T1U_N10_GC_44 | AH22 |
| PL_DDR4_DQ16 | IO_L14P_T2L_N2_GC_44 | AK22 |
| PL_DDR4_DQ17 | IO_L17P_T2U_N8_AD10P_44 | AL22 |
| PL_DDR4_DQ18 | IO_L15N_T2L_N5_AD11N_44 | AM20 |
| PL_DDR4_DQ19 | IO_L17N_T2U_N9_AD10N_44 | AL23 |
| PL_DDR4_DQ20 | IO_L14N_T2L_N3_GC_44 | AK23 |
| PL_DDR4_DQ21 | IO_L18N_T2U_N11_AD2N_44 | AL25 |
| PL_DDR4_DQ22 | IO_L15P_T2L_N4_AD11P_44 | AL20 |
| PL_DDR4_DQ23 | IO_L18P_T2U_N10_AD2P_44 | AL24 |
| PL_DDR4_DQ24 | IO_L20P_T3L_N2_AD1P_44 | AM22 |
| PL_DDR4_DQ25 | IO_L23P_T3U_N8_44 | AP24 |
| PL_DDR4_DQ26 | IO_L20N_T3L_N3_AD1N_44 | AN22 |
| PL_DDR4_DQ27 | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_44 | AN24 |
| PL_DDR4_DQ28 | IO_L24P_T3U_N10_44 | AN23 |
| PL_DDR4_DQ29 | IO_L23N_T3U_N9_44 | AP25 |
| PL_DDR4_DQ30 | IO_L24N_T3U_N11_44 | AP23 |
| PL_DDR4_DQ31 | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_44 | AM24 |
| PL_DDR4_DQ32 | IO_L2P_T0L_N2_46 | AM26 |
| PL_DDR4_DQ33 | IO_L6P_T0U_N10_AD6P_46 | AJ28 |
| PL_DDR4_DQ34 | IO_L2N_T0L_N3_46 | AM27 |
| PL_DDR4_DQ35 | IO_L6N_T0U_N11_AD6N_46 | AK28 |
| PL_DDR4_DQ36 | IO_L5P_T0U_N8_AD14P_46 | AH27 |
| PL_DDR4_DQ37 | IO_L5N_T0U_N9_AD14N_46 | AH28 |
| PL_DDR4_DQ38 | IO_L3P_T0L_N4_AD15P_46 | AK26 |
| PL_DDR4_DQ39 | IO_L3N_T0L_N5_AD15N_46 | AK27 |
| PL_DDR4_DQ40 | IO_L9N_T1L_N5_AD12N_46 | AN28 |
| PL_DDR4_DQ41 | IO_L12N_T1U_N11_GC_46 | AM30 |
| PL_DDR4_DQ42 | IO_L8P_T1L_N2_AD5P_46 | AP28 |
| PL_DDR4_DQ43 | IO_L11N_T1U_N9_GC_46 | AM29 |
| PL_DDR4_DQ44 | IO_L9P_T1L_N4_AD12P_46 | AN27 |
| PL_DDR4_DQ45 | IO_L12P_T1U_N10_GC_46 | AL30 |
| PL_DDR4_DQ46 | IO_L11P_T1U_N8_GC_46 | AL29 |
| PL_DDR4_DQ47 | IO_L8N_T1L_N3_AD5N_46 | AP29 |
| PL_DDR4_DQ48 | IO_L14P_T2L_N2_GC_46 | AK31 |
| PL_DDR4_DQ49 | IO_L18P_T2U_N10_AD2P_46 | AH34 |
| PL_DDR4_DQ50 | IO_L14N_T2L_N3_GC_46 | AK32 |
| PL_DDR4_DQ51 | IO_L15N_T2L_N5_AD11N_46 | AJ31 |
| PL_DDR4_DQ52 | IO_L15P_T2L_N4_AD11P_46 | AJ30 |
| PL_DDR4_DQ53 | IO_L17P_T2U_N8_AD10P_46 | AH31 |
| PL_DDR4_DQ54 | IO_L18N_T2U_N11_AD2N_46 | AJ34 |
| PL_DDR4_DQ55 | IO_L17N_T2U_N9_AD10N_46 | AH32 |
| PL_DDR4_DQ56 | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_46 | AN31 |
| PL_DDR4_DQ57 | IO_L24P_T3U_N10_46 | AL34 |
| PL_DDR4_DQ58 | IO_L23N_T3U_N9_46 | AN32 |
| PL_DDR4_DQ59 | IO_L20P_T3L_N2_AD1P_46 | AN33 |
| PL_DDR4_DQ60 | IO_L23P_T3U_N8_46 | AM32 |
| PL_DDR4_DQ61 | IO_L24N_T3U_N11_46 | AM34 |
| PL_DDR4_DQ62 | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_46 | AP31 |
| PL_DDR4_DQ63 | IO_L20N_T3L_N3_AD1N_46 | AP33 |
| PL_DDR4_DM0 | IO_L1P_T0L_N0_DBC_44 | AD21 |
| PL_DDR4_DM1 | IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_44 | AE25 |
| PL_DDR4_DM2 | IO_L13P_T2L_N0_GC_QBC_44 | AJ21 |
| PL_DDR4_DM3 | IO_L19P_T3L_N0_DBC_AD9P_44 | AM21 |
| PL_DDR4_DM4 | IO_L1P_T0L_N0_DBC_46 | AH26 |
| PL_DDR4_DM5 | IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_46 | AN26 |
| PL_DDR4_DM6 | IO_L13P_T2L_N0_GC_QBC_46 | AJ29 |
| PL_DDR4_DM7 | IO_L19P_T3L_N0_DBC_AD9P_46 | AL32 |
| PL_DDR4_DQS0_P | IO_L4P_T0U_N6_DBC_AD7P_44 | AG21 |
| PL_DDR4_DQS0_N | IO_L4N_T0U_N7_DBC_AD7N_44 | AH21 |
| PL_DDR4_DQS1_P | IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_44 | AH24 |
| PL_DDR4_DQS1_N | IO_L10N_T1U_N7_QBC_AD4N_44 | AJ25 |
| PL_DDR4_DQS2_P | IO_L16P_T2U_N6_QBC_AD3P_44 | AJ20 |
| PL_DDR4_DQS2_N | IO_L16N_T2U_N7_QBC_AD3N_44 | AK20 |
| PL_DDR4_DQS3_P | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_44 | AP20 |
| PL_DDR4_DQS3_N | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_44 | AP21 |
| PL_DDR4_DQS4_P | IO_L4P_T0U_N6_DBC_AD7P_46 | AL27 |
| PL_DDR4_DQS4_N | IO_L4N_T0U_N7_DBC_AD7N_46 | AL28 |
| PL_DDR4_DQS5_P | IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_46 | AN29 |
| PL_DDR4_DQS5_N | IO_L10N_T1U_N7_QBC_AD4N_46 | AP30 |
| PL_DDR4_DQS6_P | IO_L16P_T2U_N6_QBC_AD3P_46 | AH33 |
| PL_DDR4_DQS6_N | IO_L16N_T2U_N7_QBC_AD3N_46 | AJ33 |
| PL_DDR4_DQS7_P | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_46 | AN34 |
| PL_DDR4_DQS7_N | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_46 | AP34 |
| PL_DDR4_A0 | IO_L18N_T2U_N11_AD2N_45 | AG14 |
| PL_DDR4_A1 | IO_L23N_T3U_N9_45 | AF17 |
| PL_DDR4_A2 | IO_L20P_T3L_N2_AD1P_45 | AF15 |
| PL_DDR4_A3 | IO_L16N_T2U_N7_QBC_AD3N_45 | AJ14 |
| PL_DDR4_A4 | IO_L19N_T3L_N1_DBC_AD9N_45 | AD18 |
| PL_DDR4_A5 | IO_L15P_T2L_N4_AD11P_45 | AG17 |
| PL_DDR4_A6 | IO_L23P_T3U_N8_45 | AE17 |
| PL_DDR4_A7 | IO_L11N_T1U_N9_GC_45 | AK18 |
| PL_DDR4_A8 | IO_L24P_T3U_N10_45 | AD16 |
| PL_DDR4_A9 | IO_L13P_T2L_N0_GC_QBC_45 | AH18 |
| PL_DDR4_A10 | IO_L19P_T3L_N0_DBC_AD9P_45 | AD19 |
| PL_DDR4_A11 | IO_L24N_T3U_N11_45 | AD15 |
| PL_DDR4_A12 | IO_L14P_T2L_N2_GC_45 | AH16 |
| PL_DDR4_A13 | IO_L10N_T1U_N7_QBC_AD4N_45 | AL17 |
| PL_DDR4_BA0 | IO_L18P_T2U_N10_AD2P_45 | AG15 |
| PL_DDR4_BA1 | IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_45 | AL18 |
| PL_DDR4_BG0 | IO_L16P_T2U_N6_QBC_AD3P_45 | AJ15 |
| PL_DDR4_WE_B | IO_L9N_T1L_N5_AD12N_45 | AL15 |
| PL_DDR4_RAS_B | IO_L8N_T1L_N3_AD5N_45 | AM19 |
| PL_DDR4_CAS_B | IO_L8P_T1L_N2_AD5P_45 | AL19 |
| PL_DDR4_CKE | IO_L14N_T2L_N3_GC_45 | AJ16 |
| PL_DDR4_ACT_B | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_45 | AF18 |
| PL_DDR4_CLK_N | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_45 | AE15 |
| PL_DDR4_CLK_P | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_45 | AE16 |
| PL_DDR4_CS_B | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_45 | AE18 |
| PL_DDR4_OTD | IO_L17P_T2U_N8_AD10P_45 | AG19 |
| PL_DDR4_PAR | IO_L20N_T3L_N3_AD1N_45 | AF14 |
| PL_DDR4_RST | IO_L15N_T2L_N5_AD11N_45 | AG16 |
表1-3-2 DDR4 SDRAM引脚分配
QSPI Flash
开发板配有2片128MBit大小的Quad-SPI FLASH芯片,型号为N25Q128A,它使用3.3V CMOS电压标准。由于QSPI FLASH的非易失特性,在使用中, 它可以存储FPGA的配置Bin文件以及其它的用户数据文件。QSPI FLASH的具体型号和相关参数见表1-4-1。
| 位号 | 芯片类型 | 容量 | 厂家 |
|---|---|---|---|
| U14 | N25Q128A | 128Mbit | Numonyx |
表1-4-1 QSPI Flash的型号和参数
QSPI FLASH连接到FPGA芯片的BANK0的专用管脚上,其中时钟管脚连接到BANK0的CCLK0上,其它数据信号分别连接到BANK0的D00~D03和FCS管脚上。图1-4-2为QSPI Flash和FPGA芯片的连接示意图。

图1-4-2 QSPI Flash连接示意图
芯片引脚分配:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|
| QSPI_CCLK | CCLK_0 | AA9 |
| QSPI0_CS_B | RDWR_FCS_B_0 | U7 |
| QSPI0_IO0 | D00_MOSI_0 | AC7 |
| QSPI0_IO1 | D01_DIN_0 | AB7 |
| QSPI0_IO2 | D02_0 | AA7 |
| QSPI0_IO3 | D03_0 | Y7 |
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|
| QSPI_CCLK | CCLK_0 | AA9 |
| QSPI1_CS_B | IO_L2N_T0L_N3_FWE_FCS2_B_65 | G26 |
| QSPI1_IO0 | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_D04_65 | M20 |
| QSPI1_IO1 | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_D05_65 | L20 |
| QSPI1_IO2 | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_D06_65 | R21 |
| QSPI1_IO3 | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_D07_65 | R22 |
表1-4-2 QSPI Flash引脚分配
时钟配置
200Mhz的差分时钟源
核心板上提供了一个差分200MHz的时钟源为FPGA提供系统时钟。晶振差分输出连接到FPGA BANK45,这个时钟可以用来驱动FPGA内DDR控制器工作时钟和其它的用户逻辑电路。该时钟源的原理图如图1-5-1所示

图1-5-1 200MHz时钟源
系统时钟引脚分配表:
| 信号名称 | FPGA引脚 |
|---|---|
| PL_CLK0_P | AK17 |
| PL_CLK0_N | AK16 |
表1-5-1 200MHz时钟源引脚分配
LED 灯
核心板上有2个红色LED灯,其中1个是电源指示灯(PWR),1个是配置LED灯(DONE)。上电后电源指示灯和DONE灯会亮起;当FPGA 配置程序后,DONE LED灯会熄灭。LED灯硬件连接的示意图如图1-6-1所示:

图1-6-1 核心板LED灯硬件连接示意图
电源
ACKU060核心板供电电压为DC12V,通过连接底板供电。板上的电源设计示意图如下图1-7-1所示:

图1-7-1 原理图中电源接口部分
+12V通过DCDC电源芯片MYMGK1R820ERSR产生+0.95V的FPGA核心电源,电流高达20A,远远满足核心电压的电流需求。+12V电源再通过DCDC芯片ETA1471来产生+1.2V,+1.8V +3.3V和MGTAVTT四路电源。GTX收发器使用的MGTAVCC由DCDC芯片ETA8156产生,另外通过一个LDO芯片SPX3819-1-8产生GTX的辅助电源+1.8V。DDR4的VTT和VREF电压由TPS51200来产生。
结构图

图1-8-1 正面图(Top View)
连接器管脚定义
核心板一共扩展出6个高速扩展口,使用4个120Pin的连接器(J1,J3,J4,J5)和2个80Pin的连接器(J2,J6)跟底板连接,连接器使用松下的AXK5A2137YG和AXK580137YG,对应底板的连接器型号为AXK6A2337YG和AXK680337YG。J1连接器为BANK66和BANK68的信号,电平标准为1.8V。
J1连接器的引脚分配
| J1管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 | J1管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | B66_L3_N | C8 | 2 | B66_L1_N | E8 |
| 3 | B66_L3_P | D8 | 4 | B66_L1_P | F8 |
| 5 | B66_L7_N | K8 | 6 | B66_L2_N | A9 |
| 7 | B66_L7_P | L8 | 8 | B66_L2_P | B9 |
| 9 | GND | - | 10 | GND | - |
| 11 | B66_L9_N | H8 | 12 | B66_L4_N | A10 |
| 13 | B66_L9_P | J8 | 14 | B66_L4_P | B10 |
| 15 | B66_L8_N | H9 | 16 | B66_L11_N | F9 |
| 17 | B66_L8_P | J9 | 18 | B66_L11_P | G9 |
| 19 | GND | - | 20 | GND | - |
| 21 | B66_L10_N | J10 | 22 | B66_L12_N | F10 |
| 23 | B66_L10_P | K10 | 24 | B66_L12_P | G10 |
| 25 | B66_L5_N | C9 | 26 | B66_L6_N | D10 |
| 27 | B66_L5_P | D9 | 28 | B66_L6_P | E10 |
| 29 | GND | - | 30 | GND | - |
| 31 | B66_L17_N | K12 | 32 | B66_L13_N | G11 |
| 33 | B66_L17_P | L12 | 34 | B66_L13_P | H11 |
| 35 | B66_L19_N | D11 | 36 | B66_L15_N | J11 |
| 37 | B66_L19_P | E11 | 38 | B66_L15_P | K11 |
| 39 | GND | - | 40 | GND | - |
| 41 | B66_L16_N | K13 | 42 | B66_L14_N | G12 |
| 43 | B66_L16_P | L13 | 44 | B66_L14_P | H12 |
| 45 | B66_L20_N | B12 | 46 | B66_L18_N | H13 |
| 47 | B66_L20_P | C12 | 48 | B66_L18_P | J13 |
| 49 | GND | - | 50 | GND | - |
| 51 | B66_L22_N | E13 | 52 | B66_L21_N | B11 |
| 53 | B66_L22_P | F13 | 54 | B66_L21_P | C11 |
| 55 | B66_L24_N | C13 | 56 | B66_L23_N | A12 |
| 57 | B66_L24_P | D13 | 58 | B66_L23_P | A13 |
| 59 | GND | - | 60 | GND | - |
| 61 | B68_L9_N | F14 | 62 | B68_L19_N | J14 |
| 63 | B68_L9_P | F15 | 64 | B68_L19_P | J15 |
| 65 | B68_L8_N | D15 | 66 | B68_L21_N | K15 |
| 67 | B68_L8_P | E15 | 68 | B68_L21_P | L15 |
| 69 | GND | - | 70 | GND | - |
| 71 | B68_L15_N | G14 | 72 | B68_L11_N | D16 |
| 73 | B68_L15_P | G15 | 74 | B68_L11_P | E16 |
| 75 | B68_L20_N | K17 | 76 | B68_L23_N | J16 |
| 77 | B68_L20_P | K18 | 78 | B68_L23_P | K16 |
| 79 | GND | - | 80 | GND | - |
| 81 | B68_L16_N | F19 | 82 | B68_L10_N | D18 |
| 83 | B68_L16_P | G19 | 84 | B68_L10_P | D19 |
| 85 | B68_L18_N | H18 | 86 | B68_L1_N | A14 |
| 87 | B68_L18_P | H19 | 88 | B68_L1_P | B14 |
| 89 | GND | - | 90 | GND | - |
| 91 | B68_L22_N | J18 | 92 | B68_L3_N | A15 |
| 93 | B68_L22_P | J19 | 94 | B68_L3_P | B15 |
| 95 | B68_L24_N | L18 | 96 | B68_L5_N | B16 |
| 97 | B68_L24_P | L19 | 98 | B68_L5_P | B17 |
| 99 | GND | - | 100 | GND | - |
| 101 | B68_L13_N | G16 | 102 | B68_L7_N | C14 |
| 103 | B68_L13_P | G17 | 104 | B68_L7_P | D14 |
| 105 | B68_L14_N | F17 | 106 | B68_L6_N | C17 |
| 107 | B68_L14_P | F18 | 108 | B68_L6_P | C18 |
| 109 | GND | - | 110 | GND | - |
| 111 | B68_L12_N | E17 | 112 | B68_L2_N | A18 |
| 113 | B68_L12_P | E18 | 114 | B68_L2_P | A19 |
| 115 | B68_L17_N | H16 | 116 | B68_L4_N | B19 |
| 117 | B68_L17_P | H17 | 118 | B68_L4_P | C19 |
| 119 | GND | - | 120 | GND | - |
表1-9-1 J1连接器的引脚分配
J2连接器80PIN,连接收发器BANK226~228的高速差分信号。
J2连接器的引脚分配
| J2管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 | J2管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | GND | - | 2 | GND | - |
| 3 | 226_TX2_N | U3 | 4 | 226_RX2_N | T1 |
| 5 | 226_TX2_P | U4 | 6 | 226_RX2_P | T2 |
| 7 | GND | - | 8 | GND | - |
| 9 | 226_TX3_N | R3 | 10 | 226_RX3_N | P1 |
| 11 | 226_TX3_P | R4 | 12 | 226_RX3_P | P2 |
| 13 | GND | - | 14 | GND | - |
| 15 | 226_CLK1_N | T5 | 16 | 226_CLK0_N | V5 |
| 17 | 226_CLK1_P | T6 | 18 | 226_CLK0_P | V6 |
| 19 | GND | - | 20 | GND | - |
| 21 | 227_TX0_P | N4 | 22 | 227_RX0_P | M2 |
| 23 | 227_TX0_N | N3 | 24 | 227_RX0_N | M1 |
| 25 | GND | - | 26 | GND | - |
| 27 | 227_TX1_P | L4 | 28 | 227_RX1_P | K2 |
| 29 | 227_TX1_N | L3 | 30 | 227_RX1_N | K1 |
| 31 | GND | - | 32 | GND | - |
| 33 | 227_TX2_P | J4 | 34 | 227_RX2_P | H2 |
| 35 | 227_TX2_N | J3 | 36 | 227_RX2_N | H1 |
| 37 | GND | - | 38 | GND | - |
| 39 | 227_TX3_P | G4 | 40 | 227_RX3_P | F2 |
| 41 | 227_TX3_N | G3 | 42 | 227_RX3_N | F1 |
| 43 | GND | - | 44 | GND | - |
| 45 | 227_CLK1_P | M6 | 46 | 227_CLK0_P | P6 |
| 47 | 227_CLK1_N | M5 | 48 | 227_CLK0_N | P5 |
| 49 | GND | - | 50 | GND | - |
| 51 | 228_TX0_P | F6 | 52 | 228_RX0_P | E4 |
| 53 | 228_TX0_N | F5 | 54 | 228_RX0_N | E3 |
| 55 | GND | - | 56 | GND | - |
| 57 | 228_TX1_P | D6 | 58 | 228_RX1_P | D2 |
| 59 | 228_TX1_N | D5 | 60 | 228_RX1_N | D1 |
| 61 | GND | - | 62 | GND | - |
| 63 | 228_TX2_P | C4 | 64 | 228_RX2_P | B2 |
| 65 | 228_TX2_N | C3 | 66 | 228_RX2_N | B1 |
| 67 | GND | - | 68 | GND | - |
| 69 | 228_TX3_P | B6 | 70 | 228_RX3_P | A4 |
| 71 | 228_TX3_N | B5 | 72 | 228_RX3_N | A3 |
| 73 | GND | - | 74 | GND | - |
| 75 | 228_CLK1_P | H6 | 76 | 228_CLK0_P | K6 |
| 77 | 228_CLK1_N | H5 | 78 | 228_CLK0_N | K5 |
| 79 | GND | - | 80 | GND | - |
表1-9-2 J2连接器的引脚分配
J3为收发器BANK224~226的高速差分信号和部分BANK64,BANK65的信号
J3连接器的引脚分配
| J3管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 | J3管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | B64_L7_N | AF13 | 2 | B64_L21_N | AL9 |
| 3 | B64_L7_P | AE13 | 4 | B64_L21_P | AK10 |
| 5 | B64_L11_N | AH12 | 6 | B64_L24_N | AL8 |
| 7 | B64_L11_P | AG12 | 8 | B64_L24_P | AK8 |
| 9 | GND | L7 | 10 | GND | - |
| 11 | B64_L9_N | AF12 | 12 | B64_L12_N | AH11 |
| 13 | B64_L9_P | AE12 | 14 | B64_L12_P | AG11 |
| 15 | B64_L13_N | AG10 | 16 | B64_L14_N | AG9 |
| 17 | B64_L13_P | AF10 | 18 | B64_L14_P | AF9 |
| 19 | GND | L7 | 20 | GND | - |
| 21 | B64_L10_N | AE11 | 22 | B64_L15_N | AF8 |
| 23 | B64_L10_P | AD11 | 24 | B64_L15_P | AE8 |
| 25 | B64_L18_N | AH8 | 26 | B64_L16_N | AE10 |
| 27 | B64_L18_P | AH9 | 28 | B64_L16_P | AD10 |
| 29 | GND | L7 | 30 | GND | - |
| 31 | B64_L17_N | AD8 | 32 | FPGA_TCK | AC9 |
| 33 | B64_L17_P | AD9 | 34 | FPGA_TDO | U9 |
| 35 | B64_L23_N | AJ8 | 36 | FPGA_TMS | W9 |
| 37 | B64_L23_P | AJ9 | 38 | FPGA_TDI | V9 |
| 39 | GND | L7 | 40 | GND | - |
| 41 | B65_T0U | H23 | 42 | B66_T3U | E12 |
| 43 | B65_T3U | K22 | 44 | B66_T2U | F12 |
| 45 | B65_T1U | N23 | 46 | B66_T1U | L9 |
| 47 | B65_T2U | N27 | 48 | NC | - |
| 49 | GND | L7 | 50 | GND | - |
| 51 | 224_TX0_N | AN3 | 52 | 224_RX0_N | AP1 |
| 53 | 224_TX0_P | AN4 | 54 | 224_RX0_P | AP2 |
| 55 | GND | L7 | 56 | GND | - |
| 57 | 224_TX1_N | AM5 | 58 | 224_RX1_N | AM1 |
| 59 | 224_TX1_P | AM6 | 60 | 224_RX1_P | AM2 |
| 61 | GND | L7 | 62 | GND | - |
| 63 | 224_TX2_N | AL3 | 64 | 224_RX2_N | AK1 |
| 65 | 224_TX2_P | AL4 | 66 | 224_RX2_P | AK2 |
| 67 | GND | L7 | 68 | GND | - |
| 69 | 224_TX3_N | AK5 | 70 | 224_RX3_N | AJ3 |
| 71 | 224_TX3_P | AK6 | 72 | 224_RX3_P | AJ4 |
| 73 | GND | L7 | 74 | GND | - |
| 75 | 224_CLK1_N | AD5 | 76 | 224_CLK0_N | AF5 |
| 77 | 224_CLK1_P | AD6 | 78 | 224_CLK0_P | AF6 |
| 79 | GND | L7 | 80 | GND | - |
| 81 | 225_TX0_N | AH5 | 82 | 225_RX0_N | AH1 |
| 83 | 225_TX0_P | AH6 | 84 | 225_RX0_P | AH2 |
| 85 | GND | L7 | 86 | GND | - |
| 87 | 225_TX1_N | AG3 | 88 | 225_RX1_N | AF1 |
| 89 | 225_TX1_P | AG4 | 90 | 225_RX1_P | AF2 |
| 91 | GND | L7 | 92 | GND | - |
| 93 | 225_TX2_N | AE3 | 94 | 225_RX2_N | AD1 |
| 95 | 225_TX2_P | AE4 | 96 | 225_RX2_P | AD2 |
| 97 | GND | L7 | 98 | GND | - |
| 99 | 225_TX3_N | AC3 | 100 | 225_RX3_N | AB1 |
| 101 | 225_TX3_P | AC4 | 102 | 225_RX3_P | AB2 |
| 103 | GND | L7 | 104 | GND | - |
| 105 | 225_CLK1_N | Y5 | 106 | 225_CLK0_N | AB5 |
| 107 | 225_CLK1_P | Y6 | 108 | 225_CLK0_P | AB6 |
| 109 | GND | L7 | 110 | GND | - |
| 111 | 226_TX0_N | AA3 | 112 | 226_RX0_N | Y1 |
| 113 | 226_TX0_P | AA4 | 114 | 226_RX0_P | Y2 |
| 115 | GND | L7 | 116 | GND | - |
| 117 | 226_TX1_N | W3 | 118 | 226_RX1_N | V1 |
| 119 | 226_TX1_P | W4 | 120 | 226_RX1_P | V2 |
表1-9-3 J3连接器的引脚分配
J4连接BANK48和部分BANK64的信号。
J4连接器的引脚分配
| J4管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 | J4管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | B48_L8_N | AG34 | 2 | B48_T2U | AA33 |
| 3 | B48_L8_P | AF33 | 4 | B48_T1U | AE31 |
| 5 | B48_L7_N | AG32 | 6 | B48_T3U | V32 |
| 7 | B48_L7_P | AG31 | 8 | B47_T3U | U29 |
| 9 | GND | - | 10 | GND | - |
| 11 | B48_L10_N | AF34 | 12 | B48_L18_N | AD33 |
| 13 | B48_L10_P | AE33 | 14 | B48_L18_P | AC33 |
| 15 | B48_L9_N | AF32 | 16 | B48_L23_N | V34 |
| 17 | B48_L9_P | AE32 | 18 | B48_L23_P | U34 |
| 19 | GND | - | 20 | GND | - |
| 21 | B48_L12_N | AC32 | 22 | B48_L21_N | W34 |
| 23 | B48_L12_P | AC31 | 24 | B48_L21_P | V33 |
| 25 | B48_L11_N | AD31 | 26 | B48_L17_N | AB34 |
| 27 | B48_L11_P | AD30 | 28 | B48_L17_P | AA34 |
| 29 | GND | - | 30 | GND | - |
| 31 | B48_L13_N | AB32 | 32 | B48_L15_N | AD34 |
| 33 | B48_L13_P | AA32 | 34 | B48_L15_P | AC34 |
| 35 | B48_L4_N | AG29 | 36 | B48_L19_N | Y33 |
| 37 | B48_L4_P | AF29 | 38 | B48_L19_P | W33 |
| 39 | GND | - | 40 | GND | - |
| 41 | B48_L2_N | AF28 | 42 | B48_L6_N | AG30 |
| 43 | B48_L2_P | AE28 | 44 | B48_L6_P | AF30 |
| 45 | B48_L1_N | AF27 | 46 | B48_L5_N | AE30 |
| 47 | B48_L1_P | AE27 | 48 | B48_L5_P | AD29 |
| 49 | GND | - | 50 | GND | - |
| 51 | B48_L3_N | AD28 | 52 | B48_L16_N | AB29 |
| 53 | B48_L3_P | AC28 | 54 | B48_L16_P | AA29 |
| 55 | B48_L14_N | AB31 | 56 | B48_L24_N | W31 |
| 57 | B48_L14_P | AB30 | 58 | B48_L24_P | V31 |
| 59 | GND | - | 60 | GND | - |
| 61 | B48_L20_N | Y30 | 62 | NC | - |
| 63 | B48_L20_P | W30 | 64 | NC | - |
| 65 | B48_L22_N | Y32 | 66 | NC | - |
| 67 | B48_L22_P | Y31 | 68 | NC | - |
| 69 | GND | - | 70 | GND | - |
| 71 | B47_T1U | Y22 | 72 | NC | - |
| 73 | B47_T2U | Y21 | 74 | NC | - |
| 75 | NC | - | 76 | NC | - |
| 77 | NC | - | 78 | NC | - |
| 79 | GND | L7 | 80 | GND | - |
| 81 | NC | - | 82 | NC | - |
| 83 | NC | - | 84 | NC | - |
| 85 | NC | - | 86 | NC | - |
| 87 | NC | - | 88 | POWER_PG | - |
| 89 | GND | - | 90 | GND | - |
| 91 | B64_L8_N | AJ13 | 92 | B64_T1U | AJ11 |
| 93 | B64_L8_P | AH13 | 94 | B64_T3U | AM9 |
| 95 | B64_L6_N | AL13 | 96 | B64_T0U | AK11 |
| 97 | B64_L6_P | AK13 | 98 | B64_T2U | AJ10 |
| 99 | GND | - | 100 | GND | - |
| 101 | B64_L1_N | AP10 | 102 | B64_L2_N | AP13 |
| 103 | B64_L1_P | AP11 | 104 | B64_L2_P | AN13 |
| 105 | B64_L4_N | AN12 | 106 | B64_L22_N | AP8 |
| 107 | B64_L4_P | AM12 | 108 | B64_L22_P | AN8 |
| 109 | GND | - | 110 | GND | - |
| 111 | B64_L20_N | AP9 | 112 | B64_L19_N | AM10 |
| 113 | B64_L20_P | AN9 | 114 | B64_L19_P | AL10 |
| 115 | B64_L3_N | AN11 | 116 | B64_L5_N | AL12 |
| 117 | B64_L3_P | AM11 | 118 | B64_L5_P | AK12 |
| 119 | GND | - | 120 | GND | - |
表1-9-4 J4连接器的引脚分配
J5连接BANK47和部分BANK65的信号。
J5连接器的引脚分配
| J5管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 | J5管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | B65_L10_N | K23 | 2 | NC | - |
| 3 | B65_L10_P | L22 | 4 | NC | - |
| 5 | B65_L6_N | H24 | 6 | B65_L23_N | M21 |
| 7 | B65_L6_P | J23 | 8 | B65_L23_P | N21 |
| 9 | GND | L7 | 10 | GND | - |
| 11 | B65_L19_N | M22 | 12 | NC | - |
| 13 | B65_L19_P | N22 | 14 | B65_L2_P | G25 |
| 15 | B65_L9_N | K25 | 16 | B65_L1_N | G27 |
| 17 | B65_L9_P | L25 | 18 | B65_L1_P | H27 |
| 19 | GND | L7 | 20 | GND | - |
| 21 | B65_L24_N | K21 | 22 | B65_L5_N | H26 |
| 23 | B65_L24_P | K20 | 24 | B65_L5_P | J26 |
| 25 | B65_L12_N | M24 | 26 | B65_L4_N | J25 |
| 27 | B65_L12_P | N24 | 28 | B65_L4_P | J24 |
| 29 | GND | L7 | 30 | GND | - |
| 31 | B65_L20_N | P21 | 32 | B65_L3_N | K27 |
| 33 | B65_L20_P | P20 | 34 | B65_L3_P | K26 |
| 35 | B65_L7_N | L27 | 36 | B65_L11_N | M26 |
| 37 | B65_L7_P | M27 | 38 | B65_L11_P | M25 |
| 39 | GND | L7 | 40 | GND | - |
| 41 | B65_L13_N | N26 | 42 | B65_L18_N | P23 |
| 43 | B65_L13_P | P26 | 44 | B65_L18_P | R23 |
| 45 | B65_L14_N | P25 | 46 | B65_L15_N | R27 |
| 47 | B65_L14_P | P24 | 48 | B65_L15_P | T27 |
| 49 | GND | - | 50 | GND | - |
| 51 | B65_L8_N | L24 | 52 | B65_L17_N | R26 |
| 53 | B65_L8_P | L23 | 54 | B65_L17_P | R25 |
| 55 | NC | - | 56 | B65_L16_N | T25 |
| 57 | NC | - | 58 | B65_L16_P | T24 |
| 59 | GND | L7 | 60 | GND | - |
| 61 | B47_L11_N | AA23 | 62 | B47_L19_N | V28 |
| 63 | B47_L11_P | Y23 | 64 | B47_L19_P | V27 |
| 65 | B47_L14_N | Y25 | 66 | B47_L22_N | U27 |
| 67 | B47_L14_P | W25 | 68 | B47_L22_P | U26 |
| 69 | GND | - | 70 | GND | - |
| 71 | B47_L7_N | AB22 | 72 | B47_L20_N | U25 |
| 73 | B47_L7_P | AA22 | 74 | B47_L20_P | U24 |
| 75 | B47_L21_N | Y28 | 76 | B47_L17_N | T23 |
| 77 | B47_L21_P | W28 | 78 | B47_L17_P | T22 |
| 79 | GND | - | 80 | GND | - |
| 81 | B47_L3_N | AC24 | 82 | B47_L15_N | U22 |
| 83 | B47_L3_P | AB24 | 84 | B47_L15_P | U21 |
| 85 | B47_L23_N | W29 | 86 | B47_L24_N | W26 |
| 87 | B47_L23_P | V29 | 88 | B47_L24_P | V26 |
| 89 | GND | - | 90 | GND | - |
| 91 | B47_L10_N | AC21 | 92 | B47_L13_N | W24 |
| 93 | B47_L10_P | AB21 | 94 | B47_L13_P | W23 |
| 95 | B47_L5_N | AB27 | 96 | B47_L1_N | Y27 |
| 97 | B47_L5_P | AA27 | 98 | B47_L1_P | Y26 |
| 99 | GND | - | 100 | GND | - |
| 101 | B47_L9_N | AB20 | 102 | B47_L12_N | AA25 |
| 103 | B47_L9_P | AA20 | 104 | B47_L12_P | AA24 |
| 105 | B47_L4_N | AC27 | 106 | B47_L6_N | AB26 |
| 107 | B47_L4_P | AC26 | 108 | B47_L6_P | AB25 |
| 109 | GND | - | 110 | GND | - |
| 111 | B47_L8_N | AC23 | 112 | B47_L16_N | V23 |
| 113 | B47_L8_P | AC22 | 114 | B47_L16_P | V22 |
| 115 | B47_L2_N | AD26 | 116 | B47_L18_N | W21 |
| 117 | B47_L2_P | AD25 | 118 | B47_L18_P | V21 |
| 119 | GND | - | 120 | GND | - |
表1-9-5 J5连接器的引脚分配
J6连接12V电源,BANK66,和部分BANK68的信号。
J6连接器的引脚分配
| J6管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 | J6管脚 | 信号名称 | FPGA引脚号 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | +12V | - | 2 | +12V | - |
| 3 | +12V | - | 4 | +12V | - |
| 5 | +12V | - | 6 | +12V | - |
| 7 | +12V | - | 8 | +12V | - |
| 9 | +12V | - | 10 | +12V | - |
| 11 | GND | - | 12 | GND | - |
| 13 | B67_L17_N | A20 | 14 | B67_L8_N | A25 |
| 15 | B67_L17_P | B20 | 16 | B67_L8_P | B25 |
| 17 | B67_L16_N | C22 | 18 | B67_L6_N | A28 |
| 19 | B67_L16_P | C21 | 20 | B67_L6_P | A27 |
| 21 | GND | - | 22 | GND | - |
| 23 | B67_L15_N | B22 | 24 | B67_L13_N | C23 |
| 25 | B67_L15_P | B21 | 26 | B67_L13_P | D23 |
| 27 | B67_L11_N | D25 | 28 | B67_L12_N | C24 |
| 29 | B67_L11_P | E25 | 30 | B67_L12_P | D24 |
| 31 | GND | - | 32 | GND | - |
| 33 | B67_L18_N | D21 | 34 | B67_L4_N | A29 |
| 35 | B67_L18_P | D20 | 36 | B67_L4_P | B29 |
| 37 | B67_L20_N | E21 | 38 | B67_L2_N | B27 |
| 39 | B67_L20_P | E20 | 40 | B67_L2_P | C27 |
| 41 | GND | - | 42 | GND | - |
| 43 | B67_L14_N | E23 | 44 | B67_L1_N | E27 |
| 45 | B67_L14_P | E22 | 46 | B67_L1_P | F27 |
| 47 | B67_L22_N | F20 | 48 | B67_L10_N | A24 |
| 49 | B67_L22_P | G20 | 50 | B67_L10_P | B24 |
| 51 | GND | - | 52 | GND | - |
| 53 | B67_L19_N | F25 | 54 | B67_L9_N | B26 |
| 55 | B67_L19_P | G24 | 56 | B67_L9_P | C26 |
| 57 | B67_L24_N | G21 | 58 | B67_L5_N | C28 |
| 59 | B67_L24_P | H21 | 60 | B67_L5_P | D28 |
| 61 | GND | - | 62 | GND | - |
| 63 | B67_L21_N | F24 | 64 | B67_L3_N | D29 |
| 65 | B67_L21_P | F23 | 66 | B67_L3_P | E28 |
| 67 | B67_L23_N | F22 | 68 | B67_L7_N | D26 |
| 69 | B67_L23_P | G22 | 70 | B67_L7_P | E26 |
| 71 | GND | - | 72 | GND | - |
| 73 | B68_T1U | C16 | 74 | B67_T1U | A23 |
| 75 | B68_T2U | H14 | 76 | B67_T2U | A22 |
| 77 | B68_T3U | L17 | 78 | B67_T3U | H22 |
| 79 | NC | - | 80 | NC | - |
表1-9-6 J6连接器的引脚分配
二、扩展板
简介
通过前面的功能简介,我们可以了解到扩展板部分的功能
- 2路光纤接口
- 1路PCIEx8接口
- 1路USB Uart接口
- 1路以太网RJ45接口
- 3个标准的FMC 的扩展口
- 1路Micro SD接口
- 2路SMA接口
- EEPROM和温湿度传感器
- JTAG调试接口
- 7个发光二极管LED
- 2个用户按键
PCIE X8 接口
AXKU062 配备了一个PCIe3.0 x8 的接口,8 对收发器连接到PCIEx8 的金手指上,能实现PCIEex8,PCIEex4, PCIex2, PCIex1 的数据通信。
PCIe 接口的收发信号直接跟FPGA BANK224, BANK225 的GTH 收发器相连接,8 路TX 信号和RX 信号都是以差分信号方式连接到FPGA 的收发器上,单通道通信速率可高达8Gbps 带宽。
开发板的PCIe 接口的设计示意图如下图2-2-1 所示,其中TX 发送信号用AC 耦合模式连接。

图2-2-1 PCIe 插槽设计示意图
PCIe x8接口FPGA引脚分配如下:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | 引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| PCIE_RX0_N | MGTHRXN3_225 | AB1 | PCIE 通道0 数据接收负 |
| PCIE_RX0_P | MGTHRXP3_225 | AB2 | PCIE 通道0 数据接收正 |
| PCIE_RX1_N | MGTHRXN2_225 | AD1 | PCIE 通道1 数据接收负 |
| PCIE_RX1_P | MGTHRXP2_225 | AD2 | PCIE 通道1 数据接收正 |
| PCIE_RX2_N | MGTHRXN1_225 | AF1 | PCIE 通道2 数据接收负 |
| PCIE_RX2_P | MGTHRXP1_225 | AF2 | PCIE 通道2 数据接收正 |
| PCIE_RX3_N | MGTHRXN0_225 | AH1 | PCIE通道3数据接收负 |
| PCIE_RX3_P | MGTHRXP0_225 | AH2 | PCIE通道3数据接收正 |
| PCIE_RX4_N | MGTHRXN3_224 | AJ3 | PCIE通道4数据接收负 |
| PCIE_RX4_P | MGTHRXP3_224 | AJ4 | PCIE通道4数据接收正 |
| PCIE_RX5_N | MGTHRXN2_224 | AK1 | PCIE通道5数据接收负 |
| PCIE_RX5_P | MGTHRXP2_224 | AK2 | PCIE通道5数据接收正 |
| PCIE_RX6_N | MGTHRXN1_224 | AM1 | PCIE通道6数据接收负 |
| PCIE_RX6_P | MGTHRXP1_224 | AM2 | PCIE通道6数据接收正 |
| PCIE_RX7_N | MGTHRXN0_224 | AP1 | PCIE通道7数据接收负 |
| PCIE_RX7_P | MGTHRXP0_224 | AP2 | PCIE通道7数据接收正 |
| PCIE_TX0_N | MGTHTXN3_225 | AC3 | PCIE通道0数据发送负 |
| PCIE_TX0_P | MGTHTXP3_225 | AC4 | PCIE通道0数据发送正 |
| PCIE_TX1_N | MGTHTXN2_225 | AE3 | PCIE通道1数据发送负 |
| PCIE_TX1_P | MGTHTXP2_225 | AE4 | PCIE通道1数据发送正 |
| PCIE_TX2_N | MGTHTXN1_225 | AG3 | PCIE通道2数据发送负 |
| PCIE_TX2_P | MGTHTXP1_225 | AG4 | PCIE通道2数据发送正 |
| PCIE_TX3_N | MGTHTXN0_225 | AH5 | PCIE通道3数据发送负 |
| PCIE_TX3_P | MGTHTXP0_225 | AH6 | PCIE通道3数据发送正 |
| PCIE_TX4_N | MGTHTXN3_224 | AK5 | PCIE通道4数据发送负 |
| PCIE_TX4_P | MGTHTXP3_224 | AK6 | PCIE通道4数据发送正 |
| PCIE_TX5_N | MGTHTXN2_224 | AL3 | PCIE通道5数据发送负 |
| PCIE_TX5_P | MGTHTXP2_224 | AL4 | PCIE通道5数据发送正 |
| PCIE_TX6_N | MGTHTXN1_224 | AM5 | PCIE通道6数据发送负 |
| PCIE_TX6_P | MGTHTXP1_224 | AM6 | PCIE通道6数据发送正 |
| PCIE_TX7_N | MGTHTXN0_224 | AN3 | PCIE通道7数据发送负 |
| PCIE_TX7_P | MGTHTXP0_224 | AN4 | PCIE通道7数据发送正 |
| PCIE_CLK_N | MGTREFCLK0N_225 | AB5 | PCIE通道参考时钟负 |
| PCIE_CLK_P | MGTREFCLK0P_225 | AB6 | PCIE通道参考时钟正 |
| PCIE_PERST | IO_T3U_N12_PERSTN0_65 | K22 | PCIE板卡的复位信号 |
表2-2-1 PCIe引脚分配
SFP+光纤接口
AXKU062开发板上有2路SFP光纤接口,用户可以购买SFP光模块(市场上1.25G,2.5G,10G光模块)插入到这2个光纤接口中进行光纤数据通信。2路光纤接口分别跟FPGA的BANK226的GTH收发器的2路RX/TX相连接,TX信号和RX信号都是以差分信号方式连接FPGA和光模块,每路TX发送和RX接收数据速率高达12.5Gb/s。BANK226的GXH收发器的参考时钟由是差分晶振156.25M提供。
FPGA和SFP光纤设计示意图如下图7-1所示:

图2-3-1 光纤设计示意图
第1路光纤接口FPGA引脚分配如下:
| 网络名称 | FPGA引脚 | 备注 |
|---|---|---|
| SFP1_TX_P | U4 | SFP光模块数据发送 Positive |
| SFP1_TX_N | U3 | SFP光模块数据发送Negative |
| SFP1_RX_P | T2 | SFP光模块数据接收 Positive |
| SFP1_RX_N | T1 | SFP光模块数据接收Negative |
| SFP1_TX_DIS | AN11 | SFP光模块光发射禁止,高有效 |
| SFP1_LOSS | AP9 | SFP光接收LOSS信号,高表示没有接收到光信号 |
表2-3-1 第一路光纤引脚分配
第2路光纤接口FPGA引脚分配如下:
| 网络名称 | FPGA引脚 | 备注 |
|---|---|---|
| SFP2_TX_P | W4 | SFP光模块数据发送 Positive |
| SFP2_TX_N | W3 | SFP光模块数据发送Negative |
| SFP2_RX_P | V2 | SFP光模块数据接收 Positive |
| SFP2_RX_N | V1 | SFP光模块数据接收Negative |
| SFP2_TX_DIS | AM11 | SFP光模块光发射禁止,高有效 |
| SFP2_LOSS | AN9 | SFP光接收LOSS信号,高表示没有接收到光信号 |
表2-3-2 第二路光纤引脚分配
千兆以太网接口
AXKU062上有1路千兆以太网接口,GPHY芯片采用Micrel公司的KSZ9031RNX以太网芯片为用户提供网络通信服务。KSZ9031RNX芯片支持10/100/1000 Mbps网络传输速率,通过RGMII接口跟系统的MAC层进行数据通信。KSZ9031RNX支持MDI/MDX自适应,各种速度自适应,Master/Slave自适应,支持MDIO总线进行PHY的寄存器管理。
KSZ9031RNX上电会检测一些特定的IO的电平状态,从而确定自己的工作模式。表2-4-1 描述了GPHY芯片上电之后的默认设定信息
| 配置Pin脚 | 说明 | 配置值 |
|---|---|---|
| PHYAD[2:0] | MDIO/MDC 模式的PHY地址 | PHY Address 为 011 |
| CLK125_EN | 使能125Mhz时钟输出选择 | 使能 |
| LED_MODE | LED灯模式配置 | 单个LED灯模式 |
| MODE0~MODE3 | 链路自适应和全双工配置 | 10/100/1000自适应,兼容全双工、半双工 |
表2-4-1 芯片上电信息
当网络连接到千兆以太网时,PHY芯片KSZ9031RNX的数据传输时通过RGMII总线通信,传输时钟为125Mhz,数据在时钟的上升沿和下降样采样。
当网络连接到百兆以太网时,PHY芯片KSZ9031RNX的数据传输时通过RMII总线通信,传输时钟为25Mhz。数据在时钟的上升沿和下降样采样。
以太网PHY芯片连接示意如图2-4-1:
图2-4-1 以太网PHY芯片连接
千兆以太网FPGA引脚分配如下:
| 信号名称 | 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| PHY_GTXC | B48_L21_N | W34 | 以太网1发送时钟 |
| PHY_TXD0 | B48_L18_N | AD33 | 以太网1发送数据bit0 |
| PHY_TXD1 | B48_L18_P | AC33 | 以太网1发送数据bit1 |
| PHY_TXD2 | B48_L23_N | V34 | 以太网1发送数据bit2 |
| PHY_TXD3 | B48_L23_P | U34 | 以太网1发送数据bit3 |
| PHY_TXEN | B48_L21_P | V33 | 以太网1发送使能信号 |
| PHY_RXC | B48_L12_P | AC31 | 以太网1接收时钟 |
| PHY_RXD3 | B48_L17_N | AB34 | 以太网1接收数据Bit0 |
| PHY_RXD2 | B48_L17_P | AA34 | 以太网1接收数据Bit1 |
| PHY_RXD1 | B48_L15_N | AD34 | 以太网1接收数据Bit2 |
| PHY_RXD0 | B48_L15_P | AC34 | 以太网1接收数据Bit3 |
| PHY_RXDV | B48_L12_N | AC32 | 以太网1接收数据有效信号 |
| PHY_MDC | B48_T2U | AA33 | 以太网1MDIO管理时钟 |
| PHY_MDIO | B48_T1U | AE31 | 以太网1MDIO管理数据 |
| PHY_RESET | B48_T3U | V32 | 以太网芯片复位 |
表2-4-1 千兆以太网引脚分配
USB转串口
AXKU062开发板上配备了一个Uart转USB接口,用于开发板串口通信和调试。转换芯片采用Silicon Labs CP2102GM的USB-UAR芯片, CP2102串口芯片和FPGA之间用一个电平转换芯片连接,来适应不同的FPGA BANK电压。USB接口采用MINI USB接口,可以用一根USB线将它连接到上PC的USB口进行开发板的串口数据通信 。USB Uart电路设计的示意图如下图6-1所示:
图2-5-1 USB转串口示意图
USB转串口的FPGA引脚分配:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| UART_RXD | B64_T1U | AJ11 | Uart数据输入 |
| UART_TXD | B64_T3U | AM9 | Uart数据输出 |
表2-5-1 USB转串口引脚分配
FMC扩展口
AXKU062开发板带有2路FMC LPC的扩展口和1路FMC HPC扩展口,可以外接AMD或者我们黑金的各种FMC模块(HDMI输入输出模块,双目摄像头模块,高速AD模块等等)。
LPC FMC1扩展口有36对差分信号,分别连接到FPGA芯片的BANK47, BANK48的IO上,BANK47和BANK48的IO电平为1.8V。1对速GTH收发器信号连接到BNAK226上。
LPC FMC2扩展口有36对差分信号,分别连接到FPGA芯片的BANK64和BANK65的IO上,IO电平为3.3V。
FMC HPC扩展口包含58对差分IO信号,分别连接FPGA芯片BANK66,BANK67,BANK68,电平标准为1.8V 。8路高速GTH收发信号连接FPGA芯片BANK227,BANK228的IO上。
FPGA和FMC LPC连接器的原理图如图2-6-1, 2-6-2和2-6-3所示:
图2-6-1 LPC FMC1连接示意图
图2-6-2 LPC FMC2连接示意图
FPGA和FMC3 HPC连接器的原理图如图9-3所示:
图2-6-3 HPC FMC3连接示意图
第1路FMC LPC连接器引脚分配如下:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| FMC1_LPC_CLK0_N | B47_L11_N | AA23 | FMC参考第1路参考时钟N |
| FMC1_LPC_CLK0_P | B47_L11_P | Y23 | FMC参考第1路参考时钟P |
| FMC1_LPC_CLK1_N | B48_L14_N | AB31 | FMC参考第2路参考时钟N |
| FMC1_LPC_CLK1_P | B48_L14_P | AB30 | FMC参考第2路参考时钟P |
| FMC1_LPC_LA00_CC_N | B47_L13_N | W24 | FMC参考第0路数据(时钟)N |
| FMC1_LPC_LA00_CC_P | B47_L13_P | W23 | FMC参考第0路数据(时钟)P |
| FMC1_LPC_LA01_CC_N | B47_L12_N | AA25 | FMC参考第1路数据(时钟)N |
| FMC1_LPC_LA01_CC_P | B47_L12_P | AA24 | FMC参考第1路数据(时钟)P |
| FMC1_LPC_LA02_N | B47_L18_N | W21 | FMC参考第2路数据N |
| FMC1_LPC_LA02_P | B47_L18_P | V21 | FMC参考第2路数据P |
| FMC1_LPC_LA03_N | B47_L16_N | V23 | FMC参考第3路数据N |
| FMC1_LPC_LA03_P | B47_L16_P | V22 | FMC参考第3路数据P |
| FMC1_LPC_LA04_N | B47_L6_N | AB26 | FMC参考第4路数据N |
| FMC1_LPC_LA04_P | B47_L6_P | AB25 | FMC参考第4路数据P |
| FMC1_LPC_LA05_N | B47_L23_N | W29 | FMC参考第5路数据N |
| FMC1_LPC_LA05_P | B47_L23_P | V29 | FMC参考第5路数据P |
| FMC1_LPC_LA06_N | B47_L1_N | Y27 | FMC参考第6路数据N |
| FMC1_LPC_LA06_P | B47_L1_P | Y26 | FMC参考第6路数据P |
| FMC1_LPC_LA07_N | B47_L15_N | U22 | FMC参考第7路数据N |
| FMC1_LPC_LA07_P | B47_L15_P | U21 | FMC参考第7路数据P |
| FMC1_LPC_LA08_N | B47_L24_N | W26 | FMC参考第8路数据N |
| FMC1_LPC_LA08_P | B47_L24_P | V26 | FMC参考第8路数据P |
| FMC1_LPC_LA09_N | B47_L17_N | T23 | FMC参考第9路数据N |
| FMC1_LPC_LA09_P | B47_L17_P | T22 | FMC参考第9路数据P |
| FMC1_LPC_LA10_N | B47_L20_N | U25 | FMC参考第10路数据N |
| FMC1_LPC_LA10_P | B47_L20_P | U24 | FMC参考第10路数据P |
| FMC1_LPC_LA11_N | B47_L3_N | AC24 | FMC参考第11路数据N |
| FMC1_LPC_LA11_P | B47_L3_P | AB24 | FMC参考第11路数据P |
| FMC1_LPC_LA12_N | B47_L22_N | U27 | FMC参考第12路数据N |
| FMC1_LPC_LA12_P | B47_L22_P | U26 | FMC参考第12路数据P |
| FMC1_LPC_LA13_N | B47_L21_N | Y28 | FMC参考第13路数据N |
| FMC1_LPC_LA13_P | B47_L21_P | W28 | FMC参考第13路数据P |
| FMC1_LPC_LA14_N | B47_L19_N | V28 | FMC参考第14路数据N |
| FMC1_LPC_LA14_P | B47_L19_P | V27 | FMC参考第14路数据P |
| FMC1_LPC_LA15_N | B47_L14_N | Y25 | FMC参考第15路数据N |
| FMC1_LPC_LA15_P | B47_L14_P | W25 | FMC参考第15路数据P |
| FMC1_LPC_LA16_N | B47_L7_N | AB22 | FMC参考第16路数据N |
| FMC1_LPC_LA16_P | B47_L7_P | AA22 | FMC参考第16路数据P |
| FMC1_LPC_LA17_CC_N | B48_L13_N | AB32 | FMC参考第17路数据(时钟)N |
| FMC1_LPC_LA17_CC_P | B48_L13_P | AA32 | FMC参考第17路数据(时钟)P |
| FMC1_LPC_LA18_CC_N | B48_L11_N | AD31 | FMC参考第18路数据(时钟)N |
| FMC1_LPC_LA18_CC_P | B48_L11_P | AD30 | FMC参考第18路数据(时钟)P |
| FMC1_LPC_LA19_N | B48_L16_N | AB29 | FMC参考第19路数据N |
| FMC1_LPC_LA19_P | B48_L16_P | AA29 | FMC参考第19路数据P |
| FMC1_LPC_LA20_N | B48_L24_N | W31 | FMC参考第20路数据N |
| FMC1_LPC_LA20_P | B48_L24_P | V31 | FMC参考第20路数据P |
| FMC1_LPC_LA21_N | B48_L6_N | AG30 | FMC参考第21路数据N |
| FMC1_LPC_LA21_P | B48_L6_P | AF30 | FMC参考第21路数据P |
| FMC1_LPC_LA22_N | B48_L5_N | AE30 | FMC参考第22路数据N |
| FMC1_LPC_LA22_P | B48_L5_P | AD29 | FMC参考第22路数据P |
| FMC1_LPC_LA23_N | B48_L8_N | AG34 | FMC参考第23路数据N |
| FMC1_LPC_LA23_P | B48_L8_P | AF33 | FMC参考第23路数据P |
| FMC1_LPC_LA24_N | B48_L4_N | AG29 | FMC参考第24路数据N |
| FMC1_LPC_LA24_P | B48_L4_P | AF29 | FMC参考第24路数据P |
| FMC1_LPC_LA25_N | B48_L9_N | AF32 | FMC参考第25路数据N |
| FMC1_LPC_LA25_P | B48_L9_P | AE32 | FMC参考第25路数据P |
| FMC1_LPC_LA26_N | B48_L7_N | AG32 | FMC参考第26路数据N |
| FMC1_LPC_LA26_P | B48_L7_P | AG31 | FMC参考第26路数据P |
| FMC1_LPC_LA27_N | B48_L10_N | AF34 | FMC参考第27路数据N |
| FMC1_LPC_LA27_P | B48_L10_P | AE33 | FMC参考第27路数据N |
| FMC1_LPC_LA28_N | B48_L1_N | AF27 | FMC参考第28路数据N |
| FMC1_LPC_LA28_P | B48_L1_P | AE27 | FMC参考第28路数据P |
| FMC1_LPC_LA29_N | B48_L2_N | AF28 | FMC参考第29路数据N |
| FMC1_LPC_LA29_P | B48_L2_P | AE28 | FMC参考第29路数据P |
| FMC1_LPC_LA30_N | B48_L3_N | AD28 | FMC参考第30路数据N |
| FMC1_LPC_LA30_P | B48_L3_P | AC28 | FMC参考第30路数据P |
| FMC1_LPC_LA31_N | B48_L19_N | Y33 | FMC参考第31路数据N |
| FMC1_LPC_LA31_P | B48_L19_P | W33 | FMC参考第31路数据P |
| FMC1_LPC_LA32_N | B48_L22_N | Y32 | FMC参考第32路数据N |
| FMC1_LPC_LA32_P | B48_L22_P | Y31 | FMC参考第32路数据P |
| FMC1_LPC_LA33_N | B48_L20_N | Y30 | FMC参考第33路数据N |
| FMC1_LPC_LA33_P | B48_L20_P | W30 | FMC参考第33路数据P |
| FMC1_LPC_SCL | B47_L10_N | AC21 | FMC I2C总线时钟 |
| FMC1_LPC_SDA | B47_L10_P | AB21 | FMC I2C总线数据 |
| FMC1_DP0_C2M_N | 226_TX3_N | R3 | 收发器数据输出P |
| FMC1_DP0_C2M_P | 226_TX3_P | R4 | 收发器数据输出N |
| FMC1_DP0_M2C_N | 226_RX3_N | P1 | 收发器数据输入P |
| FMC1_DP0_M2C_P | 226_RX3_P | P2 | 收发器数据输入N |
| FMC1_GBTCLK0_M2C_N | 226_CLK0_N | V5 | 收发器参考时钟P |
| FMC1_GBTCLK0_M2C_P | 226_CLK0_P | V6 | 收发器参考时钟N |
表2-6-1 第一路LPC FMC连接器引脚分配
第2路FMC LPC连接器引脚分配如下:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA 引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| FMC2_LPC_CLK0_N | B65_L13_N | N26 | FMC参考第1路参考时钟N |
| FMC2_LPC_CLK0_P | B65_L13_P | P26 | FMC参考第1路参考时钟P |
| FMC2_LPC_CLK1_N | B64_L11_N | AH12 | FMC参考第2路参考时钟N |
| FMC2_LPC_CLK1_P | B64_L11_P | AG12 | FMC参考第2路参考时钟P |
| FMC2_LPC_LA00_CC_N | B65_L14_N | P25 | FMC参考第0路数据(时钟)N |
| FMC2_LPC_LA00_CC_P | B65_L14_P | P24 | FMC参考第0路数据(时钟)P |
| FMC2_LPC_LA01_CC_N | B65_L11_N | M26 | FMC参考第1路数据(时钟)N |
| FMC2_LPC_LA01_CC_P | B65_L11_P | M25 | FMC参考第1路数据(时钟)P |
| FMC2_LPC_LA02_N | B65_L17_N | R26 | FMC参考第2路数据N |
| FMC2_LPC_LA02_P | B65_L17_P | R25 | FMC参考第2路数据P |
| FMC2_LPC_LA03_N | B65_L7_N | L27 | FMC参考第3路数据N |
| FMC2_LPC_LA03_P | B65_L7_P | M27 | FMC参考第3路数据P |
| FMC2_LPC_LA04_N | B65_L15_N | R27 | FMC参考第4路数据N |
| FMC2_LPC_LA04_P | B65_L15_P | T27 | FMC参考第4路数据P |
| FMC2_LPC_LA05_N | B65_L4_N | J25 | FMC参考第5路数据N |
| FMC2_LPC_LA05_P | B65_L4_P | J24 | FMC参考第5路数据P |
| FMC2_LPC_LA06_N | B65_L3_N | K27 | FMC参考第6路数据N |
| FMC2_LPC_LA06_P | B65_L3_P | K26 | FMC参考第6路数据P |
| FMC2_LPC_LA07_N | B65_L5_N | H26 | FMC参考第7路数据N |
| FMC2_LPC_LA07_P | B65_L5_P | J26 | FMC参考第7路数据P |
| FMC2_LPC_LA08_N | B65_L18_N | P23 | FMC参考第8路数据N |
| FMC2_LPC_LA08_P | B65_L18_P | R23 | FMC参考第8路数据P |
| FMC2_LPC_LA09_N | B65_L1_N | G27 | FMC参考第9路数据N |
| FMC2_LPC_LA09_P | B65_L1_P | H27 | FMC参考第9路数据P |
| FMC2_LPC_LA10_N | B65_L20_N | P21 | FMC参考第10路数据N |
| FMC2_LPC_LA10_P | B65_L20_P | P20 | FMC参考第10路数据P |
| FMC2_LPC_LA11_N | B65_L9_N | K25 | FMC参考第11路数据N |
| FMC2_LPC_LA11_P | B65_L9_P | L25 | FMC参考第11路数据P |
| FMC2_LPC_LA12_N | B65_L12_N | M24 | FMC参考第12路数据N |
| FMC2_LPC_LA12_P | B65_L12_P | N24 | FMC参考第12路数据P |
| FMC2_LPC_LA13_N | B65_L19_N | M22 | FMC参考第13路数据N |
| FMC2_LPC_LA13_P | B65_L19_P | N22 | FMC参考第13路数据P |
| FMC2_LPC_LA14_N | B65_L23_N | M21 | FMC参考第14路数据N |
| FMC2_LPC_LA14_P | B65_L23_P | N21 | FMC参考第14路数据P |
| FMC2_LPC_LA15_N | B65_L10_N | K23 | FMC参考第15路数据N |
| FMC2_LPC_LA15_P | B65_L10_P | L22 | FMC参考第15路数据P |
| FMC2_LPC_LA16_N | B65_L6_N | H24 | FMC参考第16路数据N |
| FMC2_LPC_LA16_P | B65_L6_P | J23 | FMC参考第16路数据P |
| FMC2_LPC_LA17_CC_N | B64_L13_N | AG10 | FMC参考第17路数据(时钟)N |
| FMC2_LPC_LA17_CC_P | B64_L13_P | AF10 | FMC参考第17路数据(时钟)P |
| FMC2_LPC_LA18_CC_N | B64_L12_N | AH11 | FMC参考第18路数据(时钟)N |
| FMC2_LPC_LA18_CC_P | B64_L12_P | AG11 | FMC参考第18路数据(时钟)P |
| FMC2_LPC_LA19_N | B64_L17_N | AD8 | FMC参考第19路数据N |
| FMC2_LPC_LA19_P | B64_L17_P | AD9 | FMC参考第19路数据P |
| FMC2_LPC_LA20_N | B64_L23_N | AJ8 | FMC参考第20路数据N |
| FMC2_LPC_LA20_P | B64_L23_P | AJ9 | FMC参考第20路数据P |
| FMC2_LPC_LA21_N | B64_L14_N | AG9 | FMC参考第21路数据N |
| FMC2_LPC_LA21_P | B64_L14_P | AF9 | FMC参考第21路数据P |
| FMC2_LPC_LA22_N | B64_L15_N | AF8 | FMC参考第22路数据N |
| FMC2_LPC_LA22_P | B64_L15_P | AE8 | FMC参考第22路数据P |
| FMC2_LPC_LA23_N | B64_L16_N | AE10 | FMC参考第23路数据N |
| FMC2_LPC_LA23_P | B64_L16_P | AD10 | FMC参考第23路数据P |
| FMC2_LPC_LA24_N | B64_L1_N | AP10 | FMC参考第24路数据N |
| FMC2_LPC_LA24_P | B64_L1_P | AP11 | FMC参考第24路数据P |
| FMC2_LPC_LA25_N | B64_L4_N | AN12 | FMC参考第25路数据N |
| FMC2_LPC_LA25_P | B64_L4_P | AM12 | FMC参考第25路数据P |
| FMC2_LPC_LA26_N | B64_L21_N | AL9 | FMC参考第26路数据N |
| FMC2_LPC_LA26_P | B64_L21_P | AK10 | FMC参考第26路数据P |
| FMC2_LPC_LA27_N | B64_L24_N | AL8 | FMC参考第27路数据N |
| FMC2_LPC_LA27_P | B64_L24_P | AK8 | FMC参考第27路数据P |
| FMC2_LPC_LA28_N | B64_L18_N | AH8 | FMC参考第28路数据N |
| FMC2_LPC_LA28_P | B64_L18_P | AH9 | FMC参考第28路数据P |
| FMC2_LPC_LA29_N | B64_L6_N | AL13 | FMC参考第29路数据N |
| FMC2_LPC_LA29_P | B64_L6_P | AK13 | FMC参考第29路数据P |
| FMC2_LPC_LA30_N | B64_L8_N | AJ13 | FMC参考第30路数据N |
| FMC2_LPC_LA30_P | B64_L8_P | AH13 | FMC参考第30路数据P |
| FMC2_LPC_LA31_N | B64_L10_N | AE11 | FMC参考第31路数据N |
| FMC2_LPC_LA31_P | B64_L10_P | AD11 | FMC参考第31路数据P |
| FMC2_LPC_LA32_N | B64_L7_N | AF13 | FMC参考第32路数据N |
| FMC2_LPC_LA32_P | B64_L7_P | AE13 | FMC参考第32路数据P |
| FMC2_LPC_LA33_N | B64_L9_N | AF12 | FMC参考第33路数据N |
| FMC2_LPC_LA33_P | B64_L9_P | AE12 | FMC参考第33路数据P |
| FMC2_LPC_SCL | B65_L24_N | K21 | FMC I2C总线时钟 |
| FMC2_LPC_SDA | B65_L24_P | K20 | FMC I2C总线数据 |
表2-6-2 第二路LPC FMC连接器引脚分配
第3路FMC HPC连接器引脚分配如下:
| 信号名 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| FMC_HPC_CLK0_M2C_N | B67_L11_N | D25 | FMC第0路输入参考时钟N |
| FMC_HPC_CLK0_M2C_P | B67_L11_P | E25 | FMC第0路输入参考时钟P |
| FMC_HPC_CLK1_M2C_N | B66_L13_N | G11 | FMC第1路输入参考时钟N |
| FMC_HPC_CLK1_M2C_P | B66_L13_P | H11 | FMC第1路输入参考时钟P |
| FMC_HPC_LA00_CC_N | B67_L14_N | E23 | FMC LA第0路数据(时钟)N |
| FMC_HPC_LA00_CC_P | B67_L14_P | E22 | FMC LA第0路数据(时钟)P |
| FMC_HPC_LA01_CC_N | B67_L13_N | C23 | FMC LA第1路数据(时钟)N |
| FMC_HPC_LA01_CC_P | B67_L13_P | D23 | FMC LA第1路数据(时钟)P |
| FMC_HPC_LA02_N | B67_L8_N | A25 | FMC LA第2路数据N |
| FMC_HPC_LA02_P | B67_L8_P | B25 | FMC LA第2路数据P |
| FMC_HPC_LA03_N | B67_L6_N | A28 | FMC LA第3路数据N |
| FMC_HPC_LA03_P | B67_L6_P | A27 | FMC LA第3路数据P |
| FMC_HPC_LA04_N | B67_L2_N | B27 | FMC LA第4路数据N |
| FMC_HPC_LA04_P | B67_L2_P | C27 | FMC LA第4路数据P |
| FMC_HPC_LA05_N | B67_L12_N | C24 | FMC LA第5路数据N |
| FMC_HPC_LA05_P | B67_L12_P | D24 | FMC LA第5路数据P |
| FMC_HPC_LA06_N | B67_L4_N | A29 | FMC LA第6路数据P |
| FMC_HPC_LA06_P | B67_L4_P | B29 | FMC LA第6路数据P |
| FMC_HPC_LA07_N | B67_L5_N | C28 | FMC LA第7路数据N |
| FMC_HPC_LA07_P | B67_L5_P | D28 | FMC LA第7路数据P |
| FMC_HPC_LA08_N | B67_L1_N | E27 | FMC LA第8路数据N |
| FMC_HPC_LA08_P | B67_L1_P | F27 | FMC LA第8路数据P |
| FMC_HPC_LA09_N | B67_L9_N | B26 | FMC LA第9路数据N |
| FMC_HPC_LA09_P | B67_L9_P | C26 | FMC LA第9路数据P |
| FMC_HPC_LA10_N | B67_L10_N | A24 | FMC LA第10路数据N |
| FMC_HPC_LA10_P | B67_L10_P | B24 | FMC LA第10路数据P |
| FMC_HPC_LA11_N | B67_L7_N | D26 | FMC LA第11路数据N |
| FMC_HPC_LA11_P | B67_L7_P | E26 | FMC LA第11路数据P |
| FMC_HPC_LA12_N | B67_L3_N | D29 | FMC LA第12路数据N |
| FMC_HPC_LA12_P | B67_L3_P | E28 | FMC LA第12路数据P |
| FMC_HPC_LA13_N | B67_L15_N | B22 | FMC LA第13路数据N |
| FMC_HPC_LA13_P | B67_L15_P | B21 | FMC LA第13路数据P |
| FMC_HPC_LA14_N | B67_L18_N | D21 | FMC LA第14路数据N |
| FMC_HPC_LA14_P | B67_L18_P | D20 | FMC LA第14路数据P |
| FMC_HPC_LA15_N | B67_L17_N | A20 | FMC LA第15路数据N |
| FMC_HPC_LA15_P | B67_L17_P | B20 | FMC LA第15路数据P |
| FMC_HPC_LA16_N | B67_L16_N | C22 | FMC LA第16路数据N |
| FMC_HPC_LA16_P | B67_L16_P | C21 | FMC LA第16路数据P |
| FMC_HPC_LA17_CC_N | B66_L11_N | F9 | FMC LA第17路数据(时钟)N |
| FMC_HPC_LA17_CC_P | B66_L11_P | G9 | FMC LA第17路数据(时钟)P |
| FMC_HPC_LA18_CC_N | B66_L12_N | F10 | FMC LA第18路数据(时钟)N |
| FMC_HPC_LA18_CC_P | B66_L12_P | G10 | FMC LA第18路数据(时钟)P |
| FMC_HPC_LA19_N | B66_L21_N | B11 | FMC LA第19路数据N |
| FMC_HPC_LA19_P | B66_L21_P | C11 | FMC LA第19路数据P |
| FMC_HPC_LA20_N | B66_L23_N | A12 | FMC LA第20路数据N |
| FMC_HPC_LA20_P | B66_L23_P | A13 | FMC LA第20路数据P |
| FMC_HPC_LA21_N | B66_L15_N | J11 | FMC LA第21路数据N |
| FMC_HPC_LA21_P | B66_L15_P | K11 | FMC LA第21路数据P |
| FMC_HPC_LA22_N | B66_L19_N | D11 | FMC LA第22路数据N |
| FMC_HPC_LA22_P | B66_L19_P | E11 | FMC LA第22路数据P |
| FMC_HPC_LA23_N | B66_L18_N | H13 | FMC LA第23路数据N |
| FMC_HPC_LA23_P | B66_L18_P | J13 | FMC LA第23路数据P |
| FMC_HPC_LA24_N | B66_L8_N | H9 | FMC LA第24路数据N |
| FMC_HPC_LA24_P | B66_L8_P | J9 | FMC LA第24路数据P |
| FMC_HPC_LA25_N | B66_L10_N | J10 | FMC LA第25路数据N |
| FMC_HPC_LA25_P | B66_L10_P | K10 | FMC LA第25路数据P |
| FMC_HPC_LA26_N | B66_L6_N | D10 | FMC LA第26路数据N |
| FMC_HPC_LA26_P | B66_L6_P | E10 | FMC LA第26路数据P |
| FMC_HPC_LA27_N | B66_L5_N | C9 | FMC LA第27路数据N |
| FMC_HPC_LA27_P | B66_L5_P | D9 | FMC LA第27路数据P |
| FMC_HPC_LA28_N | B66_L2_N | A9 | FMC LA第28路数据N |
| FMC_HPC_LA28_P | B66_L2_P | B9 | FMC LA第28路数据P |
| FMC_HPC_LA29_N | B66_L4_N | A10 | FMC LA第29路数据N |
| FMC_HPC_LA29_P | B66_L4_P | B10 | FMC LA第29路数据P |
| FMC_HPC_LA30_N | B66_L9_N | H8 | FMC LA第30路数据N |
| FMC_HPC_LA30_P | B66_L9_P | J8 | FMC LA第30路数据P |
| FMC_HPC_LA31_N | B66_L1_N | E8 | FMC LA第31路数据N |
| FMC_HPC_LA31_P | B66_L1_P | F8 | FMC LA第31路数据P |
| FMC_HPC_LA32_N | B66_L3_N | C8 | FMC LA第32路数据N |
| FMC_HPC_LA32_P | B66_L3_P | D8 | FMC LA第32路数据P |
| FMC_HPC_LA33_N | B66_L7_N | K8 | FMC LA第33路数据N |
| FMC_HPC_LA33_P | B66_L7_P | L8 | FMC LA第33路数据P |
| FMC_HPC_HA00_CC_N | B68_L14_N | F17 | FMC HA第0路数据(时钟)N |
| FMC_HPC_HA00_CC_P | B68_L14_P | F18 | FMC HA第0路数据(时钟)P |
| FMC_HPC_HA01_CC_N | B68_L12_N | E17 | FMC HA第1路数据(时钟)N |
| FMC_HPC_HA01_CC_P | B68_L12_P | E18 | FMC HA第1路数据(时钟)P |
| FMC_HPC_HA02_N | B68_L17_N | H16 | FMC HA第2路数据N |
| FMC_HPC_HA02_P | B68_L17_P | H17 | FMC HA第2路数据P |
| FMC_HPC_HA03_N | B68_L24_N | L18 | FMC HA第3路数据N |
| FMC_HPC_HA03_P | B68_L24_P | L19 | FMC HA第3路数据N |
| FMC_HPC_HA04_N | B68_L6_N | C17 | FMC HA第4路数据N |
| FMC_HPC_HA04_P | B68_L6_P | C18 | FMC HA第4路数据P |
| FMC_HPC_HA05_N | B68_L2_N | A18 | FMC HA第5路数据N |
| FMC_HPC_HA05_P | B68_L2_P | A19 | FMC HA第5路数据P |
| FMC_HPC_HA06_N | B68_L22_N | J18 | FMC HA第6路数据N |
| FMC_HPC_HA06_P | B68_L22_P | J19 | FMC HA第6路数据P |
| FMC_HPC_HA07_N | B68_L4_N | B19 | FMC HA第7路数据N |
| FMC_HPC_HA07_P | B68_L4_P | C19 | FMC HA第7路数据P |
| FMC_HPC_HA08_N | B68_L18_N | H18 | FMC HA第8路数据N |
| FMC_HPC_HA08_P | B68_L18_P | H19 | FMC HA第8路数据P |
| FMC_HPC_HA09_N | B68_L7_N | C14 | FMC HA第9路数据N |
| FMC_HPC_HA09_P | B68_L7_P | D14 | FMC HA第9路数据P |
| FMC_HPC_HA10_N | B68_L1_N | A14 | FMC HA第10路数据N |
| FMC_HPC_HA10_P | B68_L1_P | B14 | FMC HA第10路数据P |
| FMC_HPC_HA11_N | B68_L5_N | B16 | FMC HA第11路数据N |
| FMC_HPC_HA11_P | B68_L5_P | B17 | FMC HA第11路数据P |
| FMC_HPC_HA12_N | B68_L16_N | F19 | FMC HA第12路数据N |
| FMC_HPC_HA12_P | B68_L16_P | G19 | FMC HA第12路数据P |
| FMC_HPC_HA13_N | B68_L3_N | A15 | FMC HA第13路数据N |
| FMC_HPC_HA13_P | B68_L3_P | B15 | FMC HA第13路数据P |
| FMC_HPC_HA14_N | B68_L23_N | J16 | FMC HA第14路数据N |
| FMC_HPC_HA14_P | B68_L23_P | K16 | FMC HA第14路数据P |
| FMC_HPC_HA15_N | B68_L20_N | K17 | FMC HA第15路数据N |
| FMC_HPC_HA15_P | B68_L20_P | K18 | FMC HA第15路数据P |
| FMC_HPC_HA16_N | B68_L10_N | D18 | FMC HA第16路数据N |
| FMC_HPC_HA16_P | B68_L10_P | D19 | FMC HA第16路数据P |
| FMC_HPC_HA17_CC_N | B68_L13_N | G16 | FMC HA第17路数据(时钟)N |
| FMC_HPC_HA17_CC_P | B68_L13_P | G17 | FMC HA第17路数据(时钟)P |
| FMC_HPC_HA18_N | B68_L21_N | K15 | FMC HA第18路数据N |
| FMC_HPC_HA18_P | B68_L21_P | L15 | FMC HA第18路数据P |
| FMC_HPC_HA19_N | B68_L15_N | G14 | FMC HA第19路数据N |
| FMC_HPC_HA19_P | B68_L15_P | G15 | FMC HA第19路数据P |
| FMC_HPC_HA20_N | B68_L11_N | D16 | FMC HA第20路数据N |
| FMC_HPC_HA20_P | B68_L11_P | E16 | FMC HA第20路数据P |
| FMC_HPC_HA21_N | B68_L19_N | J14 | FMC HA第21路数据N |
| FMC_HPC_HA21_P | B68_L19_P | J15 | FMC HA第21路数据P |
| FMC_HPC_HA22_N | B68_L8_N | D15 | FMC HA第22路数据N |
| FMC_HPC_HA22_P | B68_L8_P | E15 | FMC HA第22路数据P |
| FMC_HPC_HA23_N | B68_L9_N | F14 | FMC HA第23路数据N |
| FMC_HPC_HA23_P | B68_L9_P | F15 | FMC HA第23路数据P |
| FMC_HPC_SCL | B66_L17_N | K12 | FMC I2C总线时钟 |
| FMC_HPC_SDA | B66_L17_P | L12 | FMC I2C总线数据 |
| FMC_GBTCLK0_M2C_P | 227_CLK1_P | M6 | 收发器参考时钟0输入P |
| FMC_GBTCLK0_M2C_N | 227_CLK1_N | M5 | 收发器参考时钟0输入N |
| FMC_GBTCLK1_M2C_P | 228_CLK1_P | H6 | 收发器参考时钟1输入P |
| FMC_GBTCLK1_M2C_N | 228_CLK1_N | H5 | 收发器参考时钟1输入N |
| FMC_DP0_M2C_P | 227_RX0_P | M2 | 收发器数据0输入P |
| FMC_DP0_M2C_N | 227_RX0_N | M1 | 收发器数据0输入N |
| FMC_DP1_M2C_P | 227_RX1_P | K2 | 收发器数据1输入P |
| FMC_DP1_M2C_N | 227_RX1_N | K1 | 收发器数据1输入N |
| FMC_DP2_M2C_P | 227_RX2_P | H2 | 收发器数据2输入P |
| FMC_DP2_M2C_N | 227_RX2_N | H1 | 收发器数据2输入N |
| FMC_DP3_M2C_P | 227_RX3_P | F2 | 收发器数据3输入P |
| FMC_DP3_M2C_N | 227_RX3_N | F1 | 收发器数据3输入N |
| FMC_DP4_M2C_P | 228_RX1_P | D2 | 收发器数据4输入P |
| FMC_DP4_M2C_N | 228_RX1_N | D1 | 收发器数据4输入N |
| FMC_DP5_M2C_P | 228_RX3_P | A4 | 收发器数据5输入P |
| FMC_DP5_M2C_N | 228_RX3_N | A3 | 收发器数据5输入N |
| FMC_DP6_M2C_P | 228_RX2_P | B2 | 收发器数据6输入P |
| FMC_DP6_M2C_N | 228_RX2_N | B1 | 收发器数据6输入N |
| FMC_DP7_M2C_P | 228_RX0_P | E4 | 收发器数据7输入P |
| FMC_DP7_M2C_N | 228_RX0_N | E3 | 收发器数据7输入N |
| FMC_DP0_C2M_P | 227_TX0_P | N4 | 收发器数据0输出P |
| FMC_DP0_C2M_N | 227_TX0_N | N3 | 收发器数据0输出N |
| FMC_DP1_C2M_P | 227_TX1_P | L4 | 收发器数据1输出P |
| FMC_DP1_C2M_N | 227_TX1_N | L3 | 收发器数据1输出N |
| FMC_DP2_C2M_P | 227_TX2_P | J4 | 收发器数据2输出P |
| FMC_DP2_C2M_N | 227_TX2_N | J3 | 收发器数据2输出N |
| FMC_DP3_C2M_P | 227_TX3_P | G4 | 收发器数据3输出P |
| FMC_DP3_C2M_N | 227_TX3_N | G3 | 收发器数据3输出N |
| FMC_DP4_C2M_P | 228_TX1_P | D6 | 收发器数据4输出P |
| FMC_DP4_C2M_N | 228_TX1_N | D5 | 收发器数据4输出N |
| FMC_DP5_C2M_P | 228_TX3_P | B6 | 收发器数据5输出P |
| FMC_DP5_C2M_N | 228_TX3_N | B5 | 收发器数据5输出N |
| FMC_DP6_C2M_P | 228_TX2_P | C4 | 收发器数据6输出P |
| FMC_DP6_C2M_N | 228_TX2_N | C3 | 收发器数据6输出N |
| FMC_DP7_C2M_P | 228_TX0_P | F6 | 收发器数据7输出P |
| FMC_DP7_C2M_N | 228_TX0_N | F5 | 收发器数据7输出N |
表2-6-3 第三路LPC FMC连接器引脚分配
SD卡槽
AXKU062开发板包含了一个Micro型的SD卡接口,以提供用户访问SD卡存储器,用于存储图片,音乐或者其他用户数据文件。
信号与FPGA的 BANK64的IO信号相连,FPGA和SD卡连接器的原理图如图2-7-1所示。
图2-7-1 SD卡连接示意图
SD卡槽引脚分配
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| SD_CLK | B64_L22_P | AN8 | SD时钟信号 |
| SD_CMD | B64_L19_N | AM10 | SD命令信号 |
| SD_D0 | B64_L5_N | AL12 | SD数据Data0 |
| SD_D1 | B64_L19_P | AL10 | SD数据Data1 |
| SD_D2 | B64_L2_P | AN13 | SD数据Data2 |
| SD_D3 | B64_L2_N | AP13 | SD数据Data3 |
| SD_CD | B64_L22_N | AP8 | SD卡插入信号 |
表2-7-1 SD卡引脚分配
SMA接口
AXKU062开发板提供2路SMA接口,差分信号连接到BANK66普通时钟IO口 ,为客户提供外接时钟接口或是可以按照普通IO口来看,接口电平为1.8V。
FPGA和SMA接口连接示意图,如图2-8-1所示。
图2-8-1 SMA连接器示意图
SMA接口引脚分配
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| SMA_CLKIN_N | B66_L14_N | G12 | 收发器时钟信号N |
| SMA_CLKIN_P | B66_L14_P | H12 | 收发器时钟信号P |
表2-8-1 SMA连接器引脚分配
温度传感器和EEPROM
AXKU062开发板上安装了一个高精度、低功耗、数字温度传感器芯片,型号为ON Semiconductor公司的LM75A。LM75A芯片的温度精度为0.5度,传感器和FPGA直接为I2C数字接口, FPGA通过I2C接口来读取当前开发板附近的温度。跟I2C总线连接的还有一片4K字节大小的EEPROM,型号为24LC04。
LM75传感器和EEPROM芯片的设计示意图如图2-9-1
图2-9-1 I2C连接示意图
I2C引脚分配:
| 引脚名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚 |
|---|---|---|
| I2C_SDA | B66_L16_N | K13 |
| I2C_SCL | B66_L16_P | L13 |
表2-9-1 I2C引脚分配
LED灯
AXKU062底板上有7个发光二极管LED,包括1个电源指示灯; 4个FPGA控制指示灯,还有2个面板指示灯。当开发板上电后电源指示灯会亮起,4个用户LED灯和2个面板指示灯连接到FPGA BANK65和BANK66的IO上,用户可以通过程序来控制亮和灭,当连接用户LED灯的IO电压为低时,用户LED灯熄灭,当连接IO电压为高时,用户LED会被点亮。用户LED灯硬件连接的示意图如图2-10-1所示:
图2-10-1 用户LED
面板指示灯如图2-10-2
图2-10-2 面板LED
LED灯管脚分配
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| LED1 | B66_T3U | E12 | 用户定义指示灯 |
| LED2 | B66_T2U | F12 | 用户定义指示灯 |
| LED3 | B66_T1U | L9 | 用户定义指示灯 |
| LED4 | B65_T0U | H23 | 用户定义指示灯 |
| TEST_LED1 | B66_L22_N | E13 | 面板指示灯 |
| TEST_LED2 | B66_L22_P | F13 | 面板指示灯 |
表2-10-1 LED引脚分配
按键
AXKU062开发板上有2个按键,其中1个复位按键。1个用户按键,用户按键和复位按键连接到FPGA BANK65的IO上。用户按键低电平有效,为客户实现板子某些功能;复位按键用于系统复位。
按键的连接示意图如图2-11-1所示:
图2-11-1 按键连接
按键的FPGA管脚分配:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| KEY1 | B65_T1U | N23 | 用户按键 |
| FPGA_RSETN | B65_T2U | N27 | 系统复位 |
表2-11-1 按键引脚分配
JTAG调试口
在AXKU062开发板上预留了一个JTAG接口,用于下载FPGA程序或者固化程序到FLASH。为了带电插拔造成对FPGA芯片的损坏,我们在JTAG信号上添加了保护二极管来保证信号的电压在FPGA接受的范围,避免FPGA的损坏。
JTAG的原理图如图2-12-1
图2-12-1 JTAG连接图
电源
开发板的电源输入电压为DC12V,外接+12V电源或者通过PCIE给板子供电。外接电源供电时请使用开发板自带的电源,不要用其他规格的电源,以免损坏开发板。
板上的电源设计示意图如下图2-13-1所示:
图2-13-1 原理图中电源接口部分
风扇
因为FPGA正常工作时会产生大量的热量,我们在板上为芯片增加了一个散热片和风扇,防止芯片过热。风扇的控制由FPGA芯片来控制,控制管脚连接到BANK64的IO上,如果IO电平输出为低,MOSFET管导通,风扇工作。板上的风扇设计图如下图2-14-1所示:
图2-14-1 风扇设计
风扇的控制引脚分配:
| 信号名称 | FPGA引脚名 | FPGA引脚号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| FAN_PWM | B64_T0U | AK11 | 风扇控制引脚 |
表2-14-1 风扇引脚分配
结构尺寸图
图2-15-1 正面图(Top View)