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一種基于vpx總線的fmc結(jié)構(gòu)3u通用載板的制作方法

文檔序號:6531122閱讀:864來源:國知局
一種基于vpx總線的fmc結(jié)構(gòu)3u通用載板的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于VPX總線的FMC(FPGAMezzanineCard)結(jié)構(gòu)3U通用載板,屬于計算機領(lǐng)域。針對現(xiàn)如今FPGA(Field-ProgrammableGateArray)、DSP(DigitalSignalProcessing)、CPU技術(shù)不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的并行總線已經(jīng)不能滿足大帶寬、高速率的要求。提供了一款符合VPX標(biāo)準(zhǔn),板載一片Virtex6系列的FPGA,可連接不同F(xiàn)MC子板實現(xiàn)多種功能的3U板卡。本實用新型基于VITA46(VMEInternationalTradeAssociation46)標(biāo)準(zhǔn),通過高速的PCIe(PeripheralComponentInterconnectExpress)總線做為板內(nèi)的互聯(lián)總線,包括電源模塊、VPX連接器、FMC連接器以及FPGA芯片,提高了有效通信帶寬;采用FMC結(jié)構(gòu)設(shè)計,增強了板卡通用性設(shè)計,可搭載不同子板,實現(xiàn)多種功能。
【專利說明】—種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)3U通用載板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)3U通用載板,屬于計算機領(lǐng)域,提供了一款符合VPX標(biāo)準(zhǔn),可連接多種FMC子板,實現(xiàn)多種功能的3U板卡。
【背景技術(shù)】
[0002]一方面、隨著集成電路、計算機處理技術(shù)和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,航天航空領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢:通信帶寬越來越寬、傳輸速率越來越高、實時處理性能也對處理平臺的性能提出了更高的要求。因此,需要數(shù)據(jù)處理平臺具有更高的總線傳輸帶寬、更強的運算能力和更靈活的數(shù)據(jù)交互能力。而基于傳統(tǒng)分級共享式并行總線的處理平臺(如 CPCI (Compact Peripheral Component Interconnect)> VME (Versa ModuleEurocard)等平臺),總線時鐘頻率和總線接口寬度決定了處理平臺的基本性能注定不能滿足這些新的需求。
[0003]VPX是由VITA組織制定的用以滿足惡劣環(huán)境下高可靠性、高帶寬要求的下一代高級計算平臺標(biāo)準(zhǔn),模塊間定義了 Serial RapidIO、PCI Express、Fibre Channel、InfiniBand、Hyper一transport、10GB以太網(wǎng)等高速串行總線,傳輸速率可高達(dá)30Gbps,并且具有超強的數(shù)據(jù)出阿里能力,能充分解決以上的新需求,因此,基于VPX總線架構(gòu)的通用加固計算機是未來航天航空領(lǐng)域數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的發(fā)展方向。
[0004]另一方面,隨著市場需求的多元化,針對復(fù)雜的電路設(shè)計提出了更高的要求,不難看到很多時候當(dāng)某些具體的小功能要求發(fā)生了變化,一塊功能龐大的電路版就造成了資源浪費,而且也造成了相應(yīng)的經(jīng)濟損失在此處鍵入【背景技術(shù)】描述段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于,針對以上需求,提出了一種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)3U通用載板,既可以滿足高速率、高帶寬數(shù)據(jù)處理的需求,又能解決板卡設(shè)計靈活性設(shè)計的問題,能結(jié)合各種功能子板實現(xiàn)不同的功能。
[0006]本實用新型的設(shè)計方案如下:一種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)的3U通用載板,該通用載板包含:電源模塊、VPX連接器、FMC連接器以及FPGA芯片,所述FPGA芯片選用Virtex-6 HXT FPGA ;所述 FPGA 芯片外掛兩片 256MB DDR2 SDRAM; FMC 連接器采用了 400個引腳的高引腳數(shù)(HPC)連接器。
[0007]所述FPGA芯片包含:前端接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊及后端接口模塊。
[0008]本實用新型的有益效果是:基于FMC子卡互聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計,不僅可以實現(xiàn)用戶需求的多種獨立單項功能,而且還打破了對子卡PCB板的元件面積的限制,使得設(shè)計工作更加靈活;特別是針對帶CPU的接口載板的子板,可以滿足用戶的不同要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型設(shè)計的系統(tǒng)原理框圖。[0010]圖2是設(shè)計的本實用新型的正視圖。
[0011]圖3是設(shè)計的本實用新型的俯視圖。
[0012]圖4是本實用新型使用的FMC連接器。
[0013]圖5適用于本實用新型的一種通用的FMC結(jié)構(gòu)的2路CameraLink輸入/輸出子板。
[0014]具體實現(xiàn)方式
[0015]參見圖1,一種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)3U通用載板的系統(tǒng)原理框圖。其中,F(xiàn)PGA芯片選用Virtex-6 HXT FPGA,最高多達(dá)64個GTH串行收發(fā)器可提供高達(dá)11.2Gbps帶寬;FPGA外掛外掛兩片256MB DDR2 SDRAM,32bit位寬,最高支持533MT/s ;與VPX標(biāo)準(zhǔn)Pl接口可支持I路千兆以太網(wǎng)或2路PCIe X4,其中PCIe接口可修改改為sRIO ;與功能子板采用FMC結(jié)構(gòu)的連接器,完成于各個功能子板的數(shù)據(jù)傳輸,支持高達(dá)10 Gb/s的信號傳輸速率,子板和載板之間潛在總帶寬達(dá)40 Gb/s ;板卡通過VPX的Pl接口提供5V和3.3V供電。其中3.3V為主供電。
[0016]FPGA芯片有前端接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊及后端接口模塊組成。前端接口模塊主要完成從FMC接口按照時序讀取數(shù)據(jù)或信號;數(shù)據(jù)緩沖模塊主要完成輸入時鐘域、輸出時鐘域的隔離、SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)時序控制、各個輸入通道、輸出通道及SDRAM數(shù)據(jù)流的控制和通道數(shù)據(jù)檢測及中斷狀態(tài)監(jiān)控等功能;后端接口模塊主要負(fù)責(zé)PCIe接口(或者是千兆以太網(wǎng))與local bus的通信,完成與local bus進行握手操作、接收local bus端發(fā)送的寫的相關(guān)信號、地址以及數(shù)據(jù)信號。
[0017]本實用新型基于FMC標(biāo)準(zhǔn),通過為載板上FPGA提供標(biāo)準(zhǔn)的子板尺寸、連接器和模塊接口,實現(xiàn)I/o接口與FPGA分離,簡化1/0接口模塊設(shè)計,最大化提高載卡的重復(fù)利用率。
[0018]本實用新型的載板結(jié)構(gòu)完全符合VITA46的3U板卡的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),能適用于任何符合VITA46標(biāo)準(zhǔn)的背板機箱,可以與不同的功能子板(通用貨架COTS或符合VPX標(biāo)準(zhǔn)的功能子板)配合使用,實現(xiàn)不同的功能。
[0019]參見圖2,是本實用新型設(shè)計的實物圖。
[0020]參見圖3,是本實用新型使用的FMC連接器。
[0021]圖4是一種通用的FMC的2路CameraLink輸入/輸出子板基于本實用新型的一種應(yīng)用,該CameraLink子板用于視頻信號檢測,分析等應(yīng)用,將該CameraLink子板直接安裝到本實用新型的載板上,然后將載板安裝到符合VPX標(biāo)準(zhǔn)機箱上,進行數(shù)據(jù)的采集和處理。
【權(quán)利要求】
1.一種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)的3U通用載板,該通用載板包含:電源模塊、VPX連接器、FMC連接器以及FPGA芯片,其特征在于:所述FPGA芯片為Virtex_6 HXT FPGA芯片;所述FPGA芯片外掛兩片256MB DDR2 SDRAM。
2.如權(quán)利要求1中所述的一種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)的3U通用載板,其特征在于:所述FPGA芯片包含:前端接口模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊及后端接口模塊。
3.如權(quán)利要求1中所述的一種基于VPX總線的FMC結(jié)構(gòu)的3U通用載板,其特征在于:FMC連接器采用了 400個引腳的高引腳數(shù)(HPC)連接器。
【文檔編號】G06F1/18GK203561933SQ201320766310
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:北京華科博創(chuàng)科技有限公司
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