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基于创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板简介

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创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板简介

Ø 基于TI KeyStone C66x多核定点/浮点DSP TMS320C6678 + Xilinx Kintex-7 FPGA的高性能信号处理器;

Ø TI TMS320C6678集成8核C66x,每核主频1.0/1.25GHz,每核运算能力高达40GMACS和20GFLOPS,每核心32KByte L1P、32KByte L1D、512KByte L2,4MByte多核共享内存,8192个多用途硬件队列,支持DMA传输;

Ø FPGA芯片型号为XC7K325T-2FFG676I,逻辑单元326K个,DSP Slice 840个,8对速率为12.5Gb/s高速串行收发器,兼容XC7K160T/410T-2FFG676I;

Ø TMS320C6678与FPGA内部通过I2C、EMIF16、SRIO连接,其中SRIO每通道传输速度最高可达到5GBaud;

Ø 支持PCIe、EMIF16、千兆网口等多种高速接口,同时支持I2C、TIMER、TSIP、UART、GPIO、SPI等常见接口;

Ø 可通过DSP配置及烧写FPGA程序且DSP和FPGA可以独立开发,互不干扰;

Ø 连接稳定可靠,112mm*75mm,采用工业级高速B2B连接器,保证信号完整性;

Ø 提供丰富的开发例程,入门简单,支持裸机和SYS/BIOS操作系统。

 

广州创龙结合TI KeyStone系列多核架构TMS320C6678及Xilinx Kintex-7系列FPGA设计的SOM-TL6678F核心板是一款DSP+FPGA高速大数据采集处理平台,采用沉金无铅工艺的14层板设计,专业的PCB Layout保证信号完整性的同时,经过严格的质量控制,满足多种环境应用。

核心板在内部通过I2C、EMIF16、SRIO通信接口将DSP与FPGA结合在一起,组成DSP+FPGA架构,实现了需求独特、灵活、功能强大的DSP+FPGA高速数据采集处理系统。

SOM-TL6678F引出DSP及FPGA全部资源信号引脚,二次开发极其容易,客户只需要专注上层运用,降低了开发难度和时间成本,让产品快速上市,及时抢占市场先机。

不仅提供丰富的Demo程序,还提供DSP核间通信、DSP与FPGA间通讯开发教程以及技术支持,协助客户进行底板设计和调试以及多核软件开发。

2 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板典型运用领域

视频通信系统

电力采集

雷达声纳

光缆普查仪

医用仪器

机器视觉

3 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板软硬件参数

硬件框图

 

 

硬件参数

 

表 1 DSP端硬件参数

CPU

TMS320C6678,8核C66x,主频1.0/1.25GHz

ROM

128MByte NAND FLASH

128Mbit SPI NOR FLASH


RAM

1/2GByte DDR3

EEPROM

1Mbit;兼容ATAES132A-SHER加密芯片(可选)

ECC

256/512MByte DDR3

SENSOR

1x TMP102AIDRLT,核心板温度传感器,I2C接口

LED

1x供电指示灯

2x用户指示灯


B2B Connector

4x 180pin高速B2B连接器,间距0.5mm,合高5.0mm,共720pin,信号速率可达10GBaud

硬件资源

1x SRIO,四端口四通道(四通道与GTP内部连接),每通道最高通信速率5GBaud

1x PCIe Gen2,单端口双通道,每通道最高通信速率5GBaud


2x SGMII,10/100/1000Mbps Ethernet


1x EMIF16,16bit


1x HyperLink,最高通信速率50GBaud,全双工模式,KeyStone处理器间互连的理想接口


2x TSIP


1x UART


1x I2C


1x SPI


16x TIMER


16x GPIO


1x JTAG


1x BOOTMODE,13bit


 

表 2 FPGA端硬件参数

FPGA

Xilinx Kintex-7 XC7K325T-2FFG676I,兼容XC7K160T/410T-2FFG676I

RAM

512M/1GByte DDR3

ROM

256Mbit SPI NOR FLASH

SENSOR

1x TMP102AIDRLT,核心板温度传感器,I2C接口

Logic Cells

326080

DSP Slice

840

GTX

8

IO

251

LED

1x CPLD状态灯

3x用户指示灯


 

软件参数

 

表 3

DSP端软件支持

裸机、SYS/BIOS操作系统

CCS版本号

CCS7.2

软件开发套件提供

MCSDK

VIVADO版本号

2015.2

 

4 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板开发资料

(1) 提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet,缩短硬件设计周期;

(2) 提供丰富的Demo程序,包含DSP多核通信教程,完美解决多核开发瓶颈;

(3) 提供DSP与FPGA通过SRIO、EMIF16、I2C等相关通讯例程;

(4) 提供完整的平台开发包、入门教程,节省软件整理时间,上手容易;

部分开发例程详见附录A,开发例程主要包括:

Ø 算法开发例程

Ø 裸机开发例程

Ø SYS/BIOS开发例程

Ø 多核开发例程

Ø FPGA开发例程

5 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板电气特性

核心板工作环境

 

表 4

环境参数

最小值

典型值

最大值

工业级温度

-40°C

/

85°C

工作电压

/

9V

/

 

核心功耗

 

表 5


典型值电压

典型值电流

典型值功耗

核心板

9.34V

800mA

7.47W

 

6 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板机械尺寸图

 

表 6

PCB尺寸

112mm*75mm

安装孔数量

4个

散热器安装孔数量

4个

 

7 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板产品订购型号

 

表 7

型号

CPU主频

NAND FLASH

DDR3

(DSP/FPGA)

FPGA型号

温度级别

SOM-TL6678F-1000/325T-1GN-8/4GD-I

1.0GHz/核

128MByte

1GByte/

512MByte

XC7K325T

工业级

SOM-TL6678F-1000/325T-1GN-8/8GD-I

1.0GHz/核

128MByte

1GByte/

1GByte

XC7K325T

工业级

SOM-TL6678F-1000/325T-1GN-16/4GD-I

1.0GHz/核

128MByte

2GByte/

512MByte

XC7K325T

工业级

SOM-TL6678F-1000/325T-1GN-16/8GD-I

1.0GHz/核

128MByte

2GByte/

1GByte

XC7K325T

工业级

SOM-TL6678F-1250/325T-1GN-8/4GD-I

1.25GHz/核

128MByte

1GByte/

512MByte

XC7K325T

工业级

SOM-TL6678F-1250/325T-1GN-8/8GD-I

1.25GHz/核

128MByte

1GByte/

1GByte

XC7K325T

工业级

SOM-TL6678F-1250/325T-1GN-16/4GD-I

1.25GHz/核

128MByte

2GByte/

512MByte

XC7K325T

工业级

SOM-TL6678F-1250/325T-1GN-16/8GD-I

1.25GHz/核

128MByte

2GByte/

1GByte

XC7K325T

工业级

 

备注:标配为SOM-TL6678F-1000/325T-1GN-8/4GD-I,其他型号请与相关销售人员联系。


 

8 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板技术支持

(1) 协助底板设计和测试,减少硬件设计失误;

(2) 协助解决按照用户手册操作出现的异常问题;

(3) 协助产品故障判定;

(4) 协助正确编译与运行所提供的源代码;

(5) 协助进行产品二次开发;

(6) 提供长期的售后服务。

9 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板增值服务

l 主板定制设计

l 核心板定制设计

l 嵌入式软件开发

l 项目合作开发

l 技术培训

附录A 创龙TMS320C6678 DSP+ Xilinx Kintex-7 FPGA工业核心板开发例程

 

表 8

算法开发例程


例程

功能

FFT_Real

快速傅里叶变换/逆变换

FFT_Real_Benchmark

快速傅里叶变换/逆变换(打开/关闭缓存速度对比)

FIR

有限长单位冲激响应滤波器

IIR

无限脉冲响应数字滤波器

DCT

图像离散余弦变换

RGB2Gray

RGB24图像转灰度

Canny

边缘检测

HIST

灰度图像直方图

Threshold

灰度图像二值化

Rotate

图像旋转

Zoom

图像缩放

ImageReverse

图像反色

InteEqualize

直方图均衡化

LinerTrans

灰度图像线性变换

MATH

数学函数库

Matrix

矩阵运算

Algorithm_LSB_Hide

图片添加水印

Algorithm_Plate_Recognition

车牌识别

 

表 9

SYS/BIOS开发例程


例程

功能

CLOCK

时钟

Task

任务

Task_MUTEX

抢占式多任务

Task_STATIC

静态创建任务

Timer_C6678

定时器(专用)

Timer

定时器(通用)

Timer_C6678_Runtime

定时器(动态创建)

HWI_C66x

硬件中断(HWI设备专用组件)

HWI_C66x_Hook

硬件中断(HWI挂钩函数)

HWI_C66x_Nest

硬件中断(HWI中断嵌套)

HWI_Runtime

硬件中断(HWI)

HWI_Runtime_Post_SWI

硬件中断(HWI发布软件中断)

HWI_Runtime_Post_Task

硬件中断(HWI触发任务)

MEMORY

内存分配

SWI

软件中断(静态配置)

SWI_Runtime

软件中断(SWI)

SWI_Runtime_Post_Conditionally_andn

软件中断(有条件触发ANDN)

SWI_Runtime_Post_Conditionally_dec

软件中断(有条件触发DEC)

SWI_Runtime_Post_Unconditionally_or

软件中断(无条件触发OR)

Timestamp

时间戳(通用)

Timestamp_C6678

时间戳(专用)

UART_POLL

UART0串口查询收发

UART_INT_FIFO

UART0串口中断收发

UART_INT

UART串口中断收发

EDMA3

EDMA3一维数据传输

PCIe

PCIe板间通信

SRIO

SRIO板间通信

SRIO_4x_FPGA2DSP

FPGA与DSP的SRIO通信测试

NDK_TCP

TCP服务器

NDK_TCP_Client

TCP客户端

NDK_TCP_Benchmark

TCP发送/接收速度测试

NDK_UDP

UDP通信

NDK_Telnet

Telnet协议

NDK_WebServer

网络Web服务器

NDK_Runtime

网络Web服务器(支持串口输入IP)

NDK_RawSocket

以太网数据链路层通信

Board_C6678

开发板全基本功能测试

NDK_UIA

基于网络传输的系统分析

NDK_DualPort_Runtime

基于NDK的双网口Web服务器(不支持串口输入IP)

 

表 10

裸机开发例程


例程

功能

GPIO_LED

GPIO输出(LED灯)

GPIO_KEY

GPIO输入(按键中断)

UART_POLL

UART1串口查询收发

TimerLED

定时器调整LED控制脚频率

Fan

对散热风扇转速进行控制

NonOS_MPAX

访问相同的逻辑地址

GPIO_LED_C++

GPIO输出(LED灯)

GPIO_LED_Assembly

GPIO输出(标准汇编)

GPIO_LED_LinearAssembly

GPIO输出(线性汇编)

 

表 11

MultiCore开发例程


例程

功能

OpenMP_Hello

OpenMP的测试

OpenMP_Hello_SYSBIOS

基于SYBIOS的OpenMP测试

OpenMP_Matrix-Vector_Multiplication

基于OpenMP的矩阵-向量乘法

OpenMP_RGB2Gray

基于OpenMP的RGB24图像转灰度

OpenMP_MPAX

访问相同的逻辑地址

MultiCore_IPC_MessageQ

MessageQ模块通讯测试

MultiCore_IPC_Notify

Notify模块通信测试

MultiCore_IPC_SharedRegion

SharedRegion模块通信测试

MultiCore_IPC_RGB2Gray

基于IPC的RGB24图像转灰度

MultiCore_DualImage

多核多镜像通信测试

MultiCore_DualImage_SYSBIOS

多核多镜像SYSBIOS通信测试

MultiCore_SingleImage

多核单镜像通信测试

MultiCore_SingleImage_Semaphore2

多核单镜像通信测试

MultiCore_SingleImage2_Semaphore2_SYSBIOS

多核单镜像SYSBIOS通信测试

 

表 12

基于广州创龙编写的RTSC组件的例程


例程

功能

RTSC_Fan

对散热风扇转速进行控制

RTSC_FFT_Real

快速傅里叶变换/逆变换

RTSC_UART_POLL

UART串口查询收发

RTSC_I2C_TempSensor

IIC总线温度传感器测试

RTSC_SysMin

SysMin组件的输出调试演示

RTSC_SysStd

SysStd组件的输出调试演示

RTSC_LoggerBuf

日志输出到缓冲区的演示例程

RTSC_LoggerStd 

实时输出日志信息的演示例程

RTSC_Benchmark

测量代码性能方法

RTSC_UART_INTRRUPT

UART串口中断收发

RTSC_LED

LED测试

RTSC_KEY

按键测试

RTSC_LoggerUART

日志输出到缓冲区的演示例程

 

FPGA开发例程


例程

功能

LED

流水灯测试

KEY

按键测试

FAN

风扇测试

UART

UART回环测试

DDR3

DDR3的读写测试

XADC

XADC功能测试

EIMF16

DSP与FPGA间的EMIF16通讯测试

I2C

DSP与FPGA的I2C通讯测试

SRIO

FPGA与DSP的SRIO通信测试

FMC_ADC_AD9613

ADC功能测试

FMC_DAC_DA9706

DAC功能测试

GTX

GTX接口回环通讯及信号质量测试

UDP_SFP

UDP网络通信功能测试

FPGA EXPORT

FPGA EXPORT端口测试

 

创龙不仅提供丰富的Demo程序,还提供DSP核间通信开发教程,全面的技术支持,协助客户进行底板设计和调试以及多核软件开发。

 

以上内容使用相关芯片如下:

C66x、TMS320C6655、TMS320C6657、C665x、C6655、C6657、C6678、Artix-7、C6678F、C665xF、TMS320C665x、TMS320C6678、Kintex-7

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作者:创龙嵌入式一体化解决方案商