外观
AXKU15S产品手册

芯驿电子科技(上海)有限公司
公司网址:www.alinx.com
服务热线:021-67676997
技术支持:support@alinx.com
© 芯驿电子科技(上海)有限公司,保留所有权利
文档信息
| 项目 | 内容 |
| 文档名称 | 产品手册 |
| 产品型号 | AXKU15S |
| 文档版本 | V1.0 |
| 编制单位 | 芯驿电子科技(上海)有限公司 |
| 发布日期 | 2026 年9月1日 |
版本控制
| 版本 | 时间 | 章节 | 修订综述 |
| V1.0 | 2026.9.1 | 全部 | 初版发布 |
前言
芯驿电子科技(上海)有限公司基于 Xilinx FPGA Kintex Ultrascale+开发平台的开发板(型号 AXKU15S)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。
这款 Kintex Ultrascale+ FPGA 开发平台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。核心板使用 Xilinx 的 Kintex Ultrascale+芯片 XCKU15P-FFVE1517 的解决方案,挂载了 5 片每片 1GB 的高速 DDR4 SDRAM 芯片和 2 片每片 64MB 的 QSPI FLASH 芯片。
在底板设计上我们为用户扩展了丰富的外围接口,比如 1 个 PCIe3.0x16 接口、2 路 FMC HPC 接口、1 路千兆以太网接口、2 个 QSFP28 光纤接口、2 路 MIPIx4 输入接口、1 路 UART 串口接口、1 路 SD 卡接口等等。可满足用户各种高速数据交换,视频传输处理以及工业控制的要求,是一款“专业级”的 FPGA 开发平台。为高速数据传输和交换,数据处理的前期验证和后期应用提供了可能。相信这样的一款产品非常适合从事 FPGA 开发的学生、工程师等群体。下图为开发板实物图。

图 1.1.1-AXKU15S 开发板实物图
第一章 开发板简介
在这里,对这款 Kintex Ultrascale+ AXKU15S 开发平台进行简单的功能介绍。
开发板的整个结构,继承了我们一贯的核心板+扩展板的模式来设计的。核心板和扩展板之间使用高速板对板连接器连接。
核心板主要由 XCKU15PFFVE1517 +5 个 DDR4 + QSPI FLASH 的最小系统构成。采用 Xilinx 的 Kintex Ultrascale+系列的芯片,型号为 XCKU15PFFVE1517。在 FPGA 芯片的 HP 端口上连接了 5 片 DDR4 存储芯片,每片 DDR4 容量高达 1GB,组成 80 位的数据位宽。2 片每片 64MB 的 QSPI FLASH 用来静态存储 FPGA 芯片的配置文件或者其它用户数据。
底板为核心板扩展了丰富的外围接口,其中包含 1 个 PCIe3.0x16 接口、2 路 FMC HPC 接口、1 路千兆网接口、2 路 MIPI 输入接口、1 路 UART 串口接口、1 路 SD 卡接口、一些按键及 LED。下图为整个开发系统的结构示意图:

图 1.1.2-开发系统结构示意图
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:由 XCKU15P + 5 个 DDR4 + 2 个 QSPI FLASH 的最小系统组成,另外有两个 200MHz 晶振为 FPGA 和 DDR 提供逻辑控制和参考时钟。
PCIe3.0 x16 接口:支持 PCI Express 3.0 标准,提供标准的 PCIe x16 高速数据传输接口,单通道通信速率可高达 8Gbps。
2 路 FMC HPC 接口:FPGA 中的 8 路高速收发器连接到 FMC HPC 专用的高速管脚上,其中 1 个 FMC 接口引出 34 对 LA 信号差分对、2 对时钟信号及 24 对 HA 信号;另一 FMC 接口引出 34 对 LA 信号差分对和 2 对时钟信号,可满足高速信号传输要求,符合 FMC 标准,可以各种 FMC 模块(HDMI 输入输出模块,高速 AD 模块等等)。
1 路千兆网接口:千兆以太网接口芯片采用 JL2121D 以太网 PHY 芯片为用户提供网络通信服务。芯片支持 10/100/1000 Mbps 网络传输速率,全双工和自适应。
2 路 MIPI 输入接口:板载 2 路 MIPI lanex4 输入接口,最高速率支持 2.5Gb/s,用于连接 MIPI 摄像头模块。
USB Uart 接口:1 路 Uart 转 USB 接口,用于和电脑通信,方便用户调试。串口芯片采用 Silicon Labs CP2102N 的 USB-UART 芯片, USB 接口采用 MINI USB 接口。
Micro SD 卡座:1 路 Micro SD 卡座,用于存储操作系统镜像和文件系统。
2 路 SATA 接口:2 个标准的 SATA 接口,可用连接 SATA 外设,如 SATA 接口的固态硬盘。
JTAG 调试口:1 个 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 XILINX 下载器对 FPGA 系统进行调试和下载。
LED 灯:10 个发光二极管 LED, 核心板上 3 个,底板上 7 个。核心板上 1 个电源指示灯;1 个 DONE 配置指示灯和用户指示灯。底板上有 1 个电源指示灯,4 个用户指示灯和 2 个串口指示灯。
按键:底板上 4 个用户按键。
第二章 ACKU15S 核心板
2.1 简介
ACKU15S(核心板型号,下同)核心板,FPGA 芯片是基于 Xilinx FPGA Kintex Ultrascale+的主芯片 XCKU15PFFVE1517 设计。核心板在 FPGA 的 HP 端口上连接了 5 片 DDR4 存储芯片组成 80 位的数据带宽,每片 DDR4 容量高达 1GB,DDR 的最高运行数据速率 2666Mbps。另外核心板上也集成了 2 片每片 64MB 大小的 QSPI FLASH,用于启动存储配置和系统文件。
这款核心板的采用 4 个板对板连接器扩展出了 236 个 HPIO 和 88 个 HDIO,引出的 IO 的电平可以通过更换底板上的 LDO 芯片来修改,满足用户不同电平接口的要求;另外核心板也扩展出了 24 对 GTY 和 32 对 GTH 高速收发器接口。对于需要大量 IO 和高速收发器的用户,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*80(mm),对于二次开发来说,非常适合。

图 2.1.1-ACKU15S 核心板正面图
2.2 FPGA 芯片
前面已经介绍过了,我们所使用的 FPGA 型号为 XCKU15P-FFVE1517,属于 Xilinx 公司 Kintex Ultrascale+系列的产品,速度等级为 2,温度等级为工业级。此型号为 FFVE1517 封装,1517 个引脚。Xilinx Kintex Ultrascale+ FPGA 的芯片命名规则如下:

图 2.2.1-芯片命名规则。
其中 FPGA 芯片的主要参数如下所示:
| 名称 | 具体参数 |
| Logic Cells | 1143K |
| 触发器(FF) | 1,045,440 |
| LUTs | 522,720 |
| Total Block RAM | 34.6Mb |
| DSP Slices | 1968 |
| CMTs | 11 |
| GTY/Gb/s | 24/28.21 |
| GTH/Gb/s | 32/ 16.3 |
| PCIe Gen3 x16 | 1 |
| 速度等级 | -2 |
| 温度等级 | 工业级 |
表 2.2.1-芯片主要参数
2.3 DDR4
ACKU15S 开发板上配有 5 片 Nanya(南亚科技)的 1GB 的 DDR4 芯片,型号为 NT5AD512M16C4-HR,连接在 FPGA 的 HP 端,组成 80 位数据总和 5GB 的容量。DDR4 SDRAM 的在 FPGA 端的最高运行数据速率 2666Mbps,5 片 DDR4 存储系统直接连接到了 BANK 66、67、68 的存储器接口上。DDR4 SDRAM 的具体配置如下表所示。
| 位号 | 芯片型号 | 容量 | 厂家 |
| U3、U4、U7、U8、U9 | NT5AD512M16C4-HR | 1GB | Nanya |
表 2.3.1-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 端的 DDR4 的硬件连接方式如图所示:

图 2.3.1- DDR4 DRAM 原理图部分
DDR4 SDRAM 引脚分配:
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚号 |
| DDR4_D0 | IO_L20P_T3L_N2_AD1P_66 | AJ28 |
| DDR4_D1 | IO_L24P_T3U_N10_66 | AK27 |
| DDR4_D2 | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_66 | AK26 |
| DDR4_D3 | IO_L24N_T3U_N11_66 | AL27 |
| DDR4_D4 | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_66 | AJ26 |
| DDR4_D5 | IO_L23P_T3U_N8_66 | AN26 |
| DDR4_D6 | IO_L23N_T3U_N9_66 | AN27 |
| DDR4_D7 | IO_L20N_T3L_N3_AD1N_66 | AK28 |
| DDR4_D8 | IO_L15P_T2L_N4_AD11P_66 | AK22 |
| DDR4_D9 | IO_L14P_T2L_N2_GC_66 | AL24 |
| DDR4_D10 | IO_L17N_T2U_N9_AD10N_66 | AJ23 |
| DDR4_D11 | IO_L14N_T2L_N3_GC_66 | AM25 |
| DDR4_D12 | IO_L17P_T2U_N8_AD10P_66 | AH23 |
| DDR4_D13 | IO_L18N_T2U_N11_AD2N_66 | AK24 |
| DDR4_D14 | IO_L15N_T2L_N5_AD11N_66 | AK23 |
| DDR4_D15 | IO_L18P_T2U_N10_AD2P_66 | AJ24 |
| DDR4_D16 | IO_L12P_T1U_N10_GC_66 | AN25 |
| DDR4_D17 | IO_L9N_T1L_N5_AD12N_66 | AP23 |
| DDR4_D18 | IO_L11P_T1U_N8_GC_66 | AP24 |
| DDR4_D19 | IO_L8P_T1L_N2_AD5P_66 | AT25 |
| DDR4_D20 | IO_L9P_T1L_N4_AD12P_66 | AN23 |
| DDR4_D21 | IO_L12N_T1U_N11_GC_66 | AP26 |
| DDR4_D22 | IO_L11N_T1U_N9_GC_66 | AP25 |
| DDR4_D23 | IO_L8N_T1L_N3_AD5N_66 | AT26 |
| DDR4_D24 | IO_L3P_T0L_N4_AD15P_66 | AU23 |
| DDR4_D25 | IO_L6P_T0U_N10_AD6P_66 | AV26 |
| DDR4_D26 | IO_L5N_T0U_N9_AD14N_66 | AU24 |
| DDR4_D27 | IO_L2P_T0L_N2_66 | AW25 |
| DDR4_D28 | IO_L5P_T0U_N8_AD14P_66 | AT24 |
| DDR4_D29 | IO_L2N_T0L_N3_66 | AW26 |
| DDR4_D30 | IO_L3N_T0L_N5_AD15N_66 | AV23 |
| DDR4_D31 | IO_L6N_T0U_N11_AD6N_66 | AV27 |
| DDR4_D32 | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_68 | AM38 |
| DDR4_D33 | IO_L24N_T3U_N11_68 | AK39 |
| DDR4_D34 | IO_L23N_T3U_N9_68 | AL37 |
| DDR4_D35 | IO_L20P_T3L_N2_AD1P_68 | AL39 |
| DDR4_D36 | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_68 | AN38 |
| DDR4_D37 | IO_L24P_T3U_N10_68 | AJ39 |
| DDR4_D38 | IO_L23P_T3U_N8_68 | AL36 |
| DDR4_D39 | IO_L20N_T3L_N3_AD1N_68 | AM39 |
| DDR4_D40 | IO_L18N_T2U_N11_AD2N_68 | AM35 |
| DDR4_D41 | IO_L18P_T2U_N10_AD2P_68 | AL35 |
| DDR4_D42 | IO_L14N_T2L_N3_GC_68 | AM34 |
| DDR4_D43 | IO_L14P_T2L_N2_GC_68 | AL34 |
| DDR4_D44 | IO_L17P_T2U_N8_AD10P_68 | AH33 |
| DDR4_D45 | IO_L15N_T2L_N5_AD11N_68 | AK35 |
| DDR4_D46 | IO_L17N_T2U_N9_AD10N_68 | AJ33 |
| DDR4_D47 | IO_L15P_T2L_N4_AD11P_68 | AJ34 |
| DDR4_D48 | IO_L11P_T1U_N8_GC_68 | AK32 |
| DDR4_D49 | IO_L11N_T1U_N9_GC_68 | AL32 |
| DDR4_D50 | IO_L8N_T1L_N3_AD5N_68 | AJ30 |
| DDR4_D51 | IO_L12N_T1U_N11_GC_68 | AM33 |
| DDR4_D52 | IO_L9P_T1L_N4_AD12P_68 | AH31 |
| DDR4_D53 | IO_L9N_T1L_N5_AD12N_68 | AH32 |
| DDR4_D54 | IO_L8P_T1L_N2_AD5P_68 | AJ29 |
| DDR4_D55 | IO_L12P_T1U_N10_GC_68 | AM32 |
| DDR4_D56 | IO_L5P_T0U_N8_AD14P_68 | AL29 |
| DDR4_D57 | IO_L2N_T0L_N3_68 | AM30 |
| DDR4_D58 | IO_L5N_T0U_N9_AD14N_68 | AM29 |
| DDR4_D59 | IO_L6N_T0U_N11_AD6N_68 | AN33 |
| DDR4_D60 | IO_L3P_T0L_N4_AD15P_68 | AP28 |
| DDR4_D61 | IO_L2P_T0L_N2_68 | AL30 |
| DDR4_D62 | IO_L3N_T0L_N5_AD15N_68 | AP29 |
| DDR4_D63 | IO_L6P_T0U_N10_AD6P_68 | AN32 |
| DDR4_D64 | IO_L5N_T0U_N9_AD14N_67 | AU29 |
| DDR4_D65 | IO_L6N_T0U_N11_AD6N_67 | AW31 |
| DDR4_D66 | IO_L3P_T0L_N4_AD15P_67 | AW28 |
| DDR4_D67 | IO_L6P_T0U_N10_AD6P_67 | AV31 |
| DDR4_D68 | IO_L5P_T0U_N8_AD14P_67 | AT29 |
| DDR4_D69 | IO_L2N_T0L_N3_67 | AU30 |
| DDR4_D70 | IO_L3N_T0L_N5_AD15N_67 | AW29 |
| DDR4_D71 | IO_L2P_T0L_N2_67 | AT30 |
| DDR4_D72 | IO_L9P_T1L_N4_AD12P_67 | AT35 |
| DDR4_D73 | IO_L8P_T1L_N2_AD5P_67 | AW34 |
| DDR4_D74 | IO_L11N_T1U_N9_GC_67 | AU33 |
| DDR4_D75 | IO_L12P_T1U_N10_GC_67 | AU34 |
| DDR4_D76 | IO_L11P_T1U_N8_GC_67 | AU32 |
| DDR4_D77 | IO_L9N_T1L_N5_AD12N_67 | AT36 |
| DDR4_D78 | IO_L12N_T1U_N11_GC_67 | AU35 |
| DDR4_D79 | IO_L8N_T1L_N3_AD5N_67 | AW35 |
| DDR4_DM0 | IO_L19P_T3L_N0_DBC_AD9P_66 | AL25 |
| DDR4_DM1 | IO_L13P_T2L_N0_GC_QBC_66 | AM23 |
| DDR4_DM2 | IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_66 | AR23 |
| DDR4_DM3 | IO_L1P_T0L_N0_DBC_66 | AW23 |
| DDR4_DM4 | IO_L19P_T3L_N0_DBC_AD9P_68 | AM37 |
| DDR4_DM5 | IO_L13P_T2L_N0_GC_QBC_68 | AK33 |
| DDR4_DM6 | IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_68 | AH30 |
| DDR4_DM7 | IO_L1P_T0L_N0_DBC_68 | AM28 |
| DDR4_DM8 | IO_L1P_T0L_N0_DBC_67 | AU28 |
| DDR4_DM9 | IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_67 | AV35 |
| DDR4_DQS0_N | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_66 | AH27 |
| DDR4_DQS0_P | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_66 | AH26 |
| DDR4_DQS1_N | IO_L16N_T2U_N7_QBC_AD3N_66 | AJ25 |
| DDR4_DQS1_P | IO_L16P_T2U_N6_QBC_AD3P_66 | AH25 |
| DDR4_DQS2_N | IO_L10N_T1U_N7_QBC_AD4N_66 | AR27 |
| DDR4_DQS2_P | IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_66 | AR26 |
| DDR4_DQS3_N | IO_L4N_T0U_N7_DBC_AD7N_66 | AV25 |
| DDR4_DQS3_P | IO_L4P_T0U_N6_DBC_AD7P_66 | AU25 |
| DDR4_DQS4_N | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_68 | AK38 |
| DDR4_DQS4_P | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_68 | AK37 |
| DDR4_DQS5_N | IO_L16N_T2U_N7_QBC_AD3N_68 | AN36 |
| DDR4_DQS5_P | IO_L16P_T2U_N6_QBC_AD3P_68 | AN35 |
| DDR4_DQS6_N | IO_L10N_T1U_N7_QBC_AD4N_68 | AL31 |
| DDR4_DQS6_P | IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_68 | AK31 |
| DDR4_DQS7_N | IO_L4N_T0U_N7_DBC_AD7N_68 | AN31 |
| DDR4_DQS7_P | IO_L4P_T0U_N6_DBC_AD7P_68 | AN30 |
| DDR4_DQS8_N | IO_L4N_T0U_N7_DBC_AD7N_67 | AW30 |
| DDR4_DQS8_P | IO_L4P_T0U_N6_DBC_AD7P_67 | AV30 |
| DDR4_DQS9_N | IO_L10N_T1U_N7_QBC_AD4N_67 | AV33 |
| DDR4_DQS9_P | IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_67 | AV32 |
| DDR4_OTD | IO_L17N_T2U_N9_AD10N_67 | AR33 |
| DDR4_PAR | IO_L7N_T1L_N1_QBC_AD13N_67 | AV36 |
| DDR4_RAS_B | IO_L16N_T2U_N7_QBC_AD3N_67 | AP35 |
| DDR4_RST | IO_T2U_N12_68 | AH34 |
| DDR4_WE_B | IO_T2U_N12_67 | AP31 |
| DDR4_A0 | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_67 | AV38 |
| DDR4_A1 | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_67 | AR38 |
| DDR4_A2 | IO_L20N_T3L_N3_AD1N_67 | AV37 |
| DDR4_A3 | IO_L18N_T2U_N11_AD2N_67 | AR36 |
| DDR4_A4 | IO_L24N_T3U_N11_67 | AU39 |
| DDR4_A5 | IO_L23P_T3U_N8_67 | AP38 |
| DDR4_A6 | IO_L15N_T2L_N5_AD11N_67 | AT31 |
| DDR4_A7 | IO_L23N_T3U_N9_67 | AP39 |
| DDR4_A8 | IO_L1N_T0L_N1_DBC_67 | AV28 |
| DDR4_A9 | IO_L24P_T3U_N10_67 | AT39 |
| DDR4_A10 | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_67 | AU38 |
| DDR4_A11 | IO_T3U_N12_67 | AW36 |
| DDR4_A12 | IO_L19P_T3L_N0_DBC_AD9P_67 | AR37 |
| DDR4_A13 | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_67 | AR39 |
| DDR4_ACT_B | IO_L19N_T3L_N1_DBC_AD9N_67 | AT37 |
| DDR4_ALERT_B | IO_L13N_T2L_N1_GC_QBC_68 | AK34 |
| DDR4_BA0 | IO_T1U_N12_67 | AW33 |
| DDR4_BA1 | IO_L18P_T2U_N10_AD2P_67 | AP36 |
| DDR4_BG0 | IO_L15P_T2L_N4_AD11P_67 | AR31 |
| DDR4_CAS_B | IO_L16P_T2U_N6_QBC_AD3P_67 | AP34 |
| DDR4_CKE | IO_L20P_T3L_N2_AD1P_67 | AU37 |
| DDR4_CLK_N | IO_L13N_T2L_N1_GC_QBC_67 | AT34 |
| DDR4_CLK_P | IO_L13P_T2L_N0_GC_QBC_67 | AR34 |
| DDR4_CLKREF_N | IO_L14N_T2L_N3_GC_67 | AT32 |
| DDR4_CLKREF_P | IO_L14P_T2L_N2_GC_67 | AR32 |
| DDR4_CS_B | IO_L17P_T2U_N8_AD10P_67 | AP33 |
表 2.3.2-DDR4 SDRAM 引脚分配
2.4 QSPI Flash
核心板配有 2 片 64MB 大小的 Quad-SPI FLASH 芯片,型号为 MT25QU512ABB1EW9,它使用 1.8V 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所示。
| 位号 | 芯片类型 | 容量 | 厂家 |
| U10、U11 | MT25QU512ABB1EW9 | 512Mbit | Micron |
表 2.4.1-QSPI Flash 的型号和参数
QSPI FLASH 连接到 FPGA 芯片的的专用管脚上,其中时钟管脚连接到专用 BANK0 的 CLK0 上,数据管脚分别连接到 BANK0 和 BANK65 上。下图为 QSPI Flash 和 FPGA 芯片的连接示意图。

图 2.4.1-QSPI Flash 连接示意图
配置芯片引脚分配:
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚号 |
| QSPI_CLK | CCLK_0 | AD23 |
| QSPI0_CS | RDWR_FCS_B_0 | AG22 |
| QSPI0_DQ0 | D00_MOSI_0 | AD25 |
| QSPI0_DQ1 | D01_DIN_0 | AD26 |
| QSPI0_DQ2 | D02_0 | AE22 |
| QSPI0_DQ3 | D03_0 | AE23 |
| QSPI1_CS | IO_L2N_T0L_N3_FWE_FCS2_B_65 | AV11 |
| QSPI1_DQ0 | IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_D04_65 | AM12 |
| QSPI1_DQ1 | IO_L22N_T3U_N7_DBC_AD0N_D05_65 | AN12 |
| QSPI1_DQ2 | IO_L21P_T3L_N4_AD8P_D06_65 | AR13 |
| QSPI1_DQ3 | IO_L21N_T3L_N5_AD8N_D07_65 | AR12 |
表 2.4.2-QSPI 引脚分配
2.5 时钟配置
核心板上为 FPGA 系统提供了 200MHz 的 2 路差分有源时钟。分别为 FPGA 逻辑部分提供差分时钟源。时钟电路设计的示意图如下图 2.5.1 所示:

图 2.5.1-核心板时钟源
FPGA 系统时钟源
板上提供了 2 个 200MHz 差分晶振,可为 DDR4 控制器及 FPGA 逻辑提供参考时钟。晶振输出连接到 FPGA BANK66 和 BANK94 的全局时钟上,这个全局时钟可以用来驱动 FPGA 内的 DDR4 控制器和用户逻辑电路。该时钟源的 FPGA 引脚分配如下表所示:
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚 |
| B94_L5_P | IO_L5P_HDGC_94 | G12 |
| B94_L5_N | IO_L5N_HDGC_94 | G11 |
| DDR4_CLKREF_P | IO_L14P_T2L_N2_GC_67 | AR32 |
| DDR4_CLKREF_N | IO_L14N_T2L_N3_GC_67 | AT32 |
表 2.5.1-时钟引脚分配
2.6 LED 灯
ACKU15S 核心板上有 3 个红色 LED 灯,其中 1 个是电源指示灯(PWR1),1 个是配置 LED 灯(D1),还有一个用户指示灯(LED1)。核心板上电时指示灯会亮起;当 FPGA 配置程序后,配置 LED 灯会亮起。用户指示灯可用于自定义功能指示。LED 灯硬件连接的示意图如图 2.6.1 所示:

图 2.6.1-核心板 LED 灯硬件连接示意图
用户指示灯引脚分配:
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚 |
| LED1 | IO_T1U_N12_66 | AT27 |
表 2.6.1-用户指示灯引脚分配
2.7 电源
ACKU15S 核心板供电电压为 +12V,通过连接底板供电。+12V 通过 DCDC 电源芯片 IS6608 产生 FPGA 核心电源,输出电流高达 60A,可满足核心电压的电流需求。+12V 电源再通过 3 个 DCDC 芯片:SGM61163 产生 VCCAUX,IS66066 产生 MGTAVCC,MGTAVTT 电源,给 FPGA 辅助电源和高速收发器供电。同时 +12V 电源再通过 DCDC 芯片 ETA1471 与 SGM61163 来产生 +1.2V,VCC1V8_FPGA、D3V3 电源给 DDR4、FPGA 的 BANK 及外设供电。另外 D3V3 通过 2 个 LDO 芯片 ETA5060 产生高速收发器的辅助电源和 FPGA 的 ADC 供电电源 +1.8V;DDR4 的 VTT 和 DDR2V5 电压由 TPS51200 和 ETA5050 产生。
因为 FPGA 的电源有上电顺序的要求,在电路设计中,我们已经按照芯片的电源要求设计,保证芯片的正常工作。板上的电源设计示意图如下图 2.7.1 所示:

图 2.7.1-原理图中电源接口部分
2.8 结构图

图 2.8.1-核心板正面图(Top View)
2.9 连接器管脚定义
核心板一共扩展出 4 个高速扩展口,使用 4 个 240Pin 的板对板连接器(J1~J4)和底板连接,核心板供电由 J3 连接器输入。其中 J2 连接扩展板可调电压 VCCIO_64 和 VCCIO_65,J3 连接扩展板 +12V 电源,J4 连接扩展板 VCCO_90_91_93_94,可通过扩展板更换 LDO 芯片或者通过 0Ω电阻选择可调电压。
J1 连接器的引脚分配
| J1 管脚 | 信号名称 | 引脚号 | J1 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| A1 | B90_L10_N | B4 | B1 | B90_L12_N | A6 |
| A2 | B90_L10_P | B5 | B2 | B90_L12_P | B6 |
| A3 | B90_L8_N | C4 | B3 | B90_L11_N | A3 |
| A4 | B90_L8_P | C5 | B4 | B90_L11_P | A4 |
| A5 | GND | - | B5 | GND | - |
| A6 | B90_L9_N | B2 | B6 | B90_L7_N | C3 |
| A7 | B90_L9_P | C2 | B7 | B90_L7_P | D3 |
| A8 | B90_L4_N | E1 | B8 | B90_L6_N | D1 |
| A9 | B90_L4_P | F1 | B9 | B90_L6_P | D2 |
| A10 | GND | - | B10 | GND | - |
| A11 | B90_L5_N | D5 | B11 | B90_L3_N | F2 |
| A12 | B90_L5_P | D6 | B12 | B90_L3_P | F3 |
| A13 | B90_L1_N | E4 | B13 | B90_L2_N | E3 |
| A14 | B90_L1_P | E5 | B14 | B90_L2_P | F4 |
| A15 | GND | - | B15 | GND | - |
| A16 | B91_L11_N | A9 | B16 | B91_L9_N | A7 |
| A17 | B91_L11_P | B10 | B17 | B91_L9_P | B7 |
| A18 | B91_L12_N | A11 | B18 | B91_L10_N | A8 |
| A19 | B91_L12_P | B11 | B19 | B91_L10_P | B9 |
| A20 | GND | - | B20 | GND | - |
| A21 | B91_L7_N | C7 | B21 | B91_L5_N | D7 |
| A22 | B91_L7_P | C8 | B22 | B91_L5_P | D8 |
| A23 | B91_L3_N | E8 | B23 | B91_L1_N | E6 |
| A24 | B91_L3_P | F9 | B24 | B91_L1_P | F6 |
| A25 | GND | - | B25 | GND | - |
| A26 | B91_L8_N | C9 | B26 | B91_L2_N | F7 |
| A27 | B91_L8_P | C10 | B27 | B91_L2_P | F8 |
| A28 | B91_L6_N | D10 | B28 | B91_L4_N | E9 |
| A29 | B91_L6_P | D11 | B29 | B91_L4_P | E10 |
| A30 | GND | - | B30 | GND | - |
| A31 | B93_L12_N | K10 | B31 | B93_L10_N | K13 |
| A32 | B93_L12_P | K11 | B32 | B93_L10_P | L13 |
| A33 | B93_L7_N | L14 | B33 | B93_L11_N | L11 |
| A34 | B93_L7_P | M14 | B34 | B93_L11_P | L12 |
| A35 | GND | - | B35 | GND | - |
| A36 | B93_L9_N | M10 | B36 | B93_L8_N | M11 |
| A37 | B93_L9_P | N10 | B37 | B93_L8_P | M12 |
| A38 | B93_L3_N | P12 | B38 | B93_L4_N | P10 |
| A39 | B93_L3_P | P13 | B39 | B93_L4_P | P11 |
| A40 | GND | - | B40 | GND | - |
| A41 | B93_L6_N | N12 | B41 | B93_L2_N | R13 |
| A42 | B93_L6_P | N13 | B42 | B93_L2_P | R14 |
| A43 | B93_L5_N | N14 | B43 | B93_L1_N | P15 |
| A44 | B93_L5_P | N15 | B44 | B93_L1_P | R15 |
| A45 | GND | - | B45 | GND | - |
| A46 | GND | - | B46 | GND | - |
| A47 | MGT227_CLK0_P | AE12 | B47 | MGT227_CLK1_P | AD10 |
| A48 | MGT227_CLK0_N | AE11 | B48 | MGT227_CLK1_N | AD9 |
| A49 | GND | - | B49 | GND | - |
| A50 | MGT227_RX3_P | AD2 | B50 | MGT227_TX3_P | AD6 |
| A51 | MGT227_RX3_N | AD1 | B51 | MGT227_TX3_N | AD5 |
| A52 | GND | - | B52 | GND | - |
| A53 | MGT227_RX2_P | AE4 | B53 | MGT227_TX2_P | AE8 |
| A54 | MGT227_RX2_N | AE3 | B54 | MGT227_TX2_N | AE7 |
| A55 | GND | - | B55 | GND | - |
| A56 | MGT227_RX1_P | AF2 | B56 | MGT227_TX1_P | AF6 |
| A57 | MGT227_RX1_N | AF1 | B57 | MGT227_TX1_N | AF5 |
| A58 | GND | - | B58 | GND | - |
| A59 | MGT227_RX0_P | AG4 | B59 | MGT227_TX0_P | AG8 |
| A60 | MGT227_RX0_N | AG3 | B60 | MGT227_TX0_N | AG7 |
表 2.9.1-J1 连接器引脚分配
| J1 管脚 | 信号名称 | 引脚号 | J1 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| C1 | MGT231_CLK0_P | U12 | D1 | MGT231_CLK1_P | T10 |
| C2 | MGT231_CLK0_N | U11 | D2 | MGT231_CLK1_N | T9 |
| C3 | GND | - | D3 | GND | - |
| C4 | MGT231_RX3_P | H2 | D4 | MGT231_TX3_P | H6 |
| C5 | MGT231_RX3_N | H1 | D5 | MGT231_TX3_N | H5 |
| C6 | GND | - | D6 | GND | - |
| C7 | MGT231_RX2_P | J4 | D7 | MGT231_TX2_P | J8 |
| C8 | MGT231_RX2_N | J3 | D8 | MGT231_TX2_N | J7 |
| C9 | GND | - | D9 | GND | - |
| C10 | MGT231_RX1_P | K2 | D10 | MGT231_TX1_P | K6 |
| C11 | MGT231_RX1_N | K1 | D11 | MGT231_TX1_N | K5 |
| C12 | GND | - | D12 | GND | - |
| C13 | MGT231_RX0_P | L4 | D13 | MGT231_TX0_P | L8 |
| C14 | MGT231_RX0_N | L3 | D14 | MGT231_TX0_N | L7 |
| C15 | GND | - | D15 | GND | - |
| C16 | MGT230_RX3_P | M2 | D16 | MGT230_TX3_P | M6 |
| C17 | MGT230_RX3_N | M1 | D17 | MGT230_TX3_N | M5 |
| C18 | GND | - | D18 | GND | - |
| C19 | MGT230_RX2_P | N4 | D19 | MGT230_TX2_P | N8 |
| C20 | MGT230_RX2_N | N3 | D20 | MGT230_TX2_N | N7 |
| C21 | GND | - | D21 | GND | - |
| C22 | MGT230_RX1_P | P2 | D22 | MGT230_TX1_P | P6 |
| C23 | MGT230_RX1_N | P1 | D23 | MGT230_TX1_N | P5 |
| C24 | GND | - | D24 | GND | - |
| C25 | MGT230_RX0_P | R4 | D25 | MGT230_TX0_P | R8 |
| C26 | MGT230_RX0_N | R3 | D26 | MGT230_TX0_N | R7 |
| C27 | GND | - | D27 | GND | - |
| C28 | MGT230_CLK1_P | V10 | D28 | MGT230_CLK0_P | W12 |
| C29 | MGT230_CLK1_N | V9 | D29 | MGT230_CLK0_N | W11 |
| C30 | GND | - | D30 | GND | - |
| C31 | MGT229_RX3_P | T2 | D31 | MGT229_TX3_P | T6 |
| C32 | MGT229_RX3_N | T1 | D32 | MGT229_TX3_N | T5 |
| C33 | GND | - | D33 | GND | - |
| C34 | MGT229_RX2_P | U4 | D34 | MGT229_TX2_P | U8 |
| C35 | MGT229_RX2_N | U3 | D35 | MGT229_TX2_N | U7 |
| C36 | GND | - | D36 | GND | - |
| C37 | MGT229_RX1_P | V2 | D37 | MGT229_TX1_P | V6 |
| C38 | MGT229_RX1_N | V1 | D38 | MGT229_TX1_N | V5 |
| C39 | GND | - | D39 | GND | - |
| C40 | MGT229_RX0_P | W4 | D40 | MGT229_TX0_P | W8 |
| C41 | MGT229_RX0_N | W3 | D41 | MGT229_TX0_N | W7 |
| C42 | GND | - | D42 | GND | - |
| C43 | MGT229_CLK1_P | Y10 | D43 | MGT229_CLK0_P | AA12 |
| C44 | MGT229_CLK1_N | Y9 | D44 | MGT229_CLK0_N | AA11 |
| C45 | GND | - | D45 | GND | - |
| C46 | GND | - | D46 | GND | - |
| C47 | MGT228_RX3_P | Y2 | D47 | MGT228_TX3_P | Y6 |
| C48 | MGT228_RX3_N | Y1 | D48 | MGT228_TX3_N | Y5 |
| C49 | GND | - | D49 | GND | - |
| C50 | MGT228_RX2_P | AA4 | D50 | MGT228_TX2_P | AA8 |
| C51 | MGT228_RX2_N | AA3 | D51 | MGT228_TX2_N | AA7 |
| C52 | GND | - | D52 | GND | - |
| C53 | MGT228_RX1_P | AB2 | D53 | MGT228_TX1_P | AB6 |
| C54 | MGT228_RX1_N | AB1 | D54 | MGT228_TX1_N | AB5 |
| C55 | GND | - | D55 | GND | - |
| C56 | MGT228_RX0_P | AC4 | D56 | MGT228_TX0_P | AC8 |
| C57 | MGT228_RX0_N | AC3 | D57 | MGT228_TX0_N | AC7 |
| C58 | GND | - | D58 | GND | - |
| C59 | MGT228_CLK0_P | AC12 | D59 | MGT228_CLK1_P | AB10 |
| C60 | MGT228_CLK0_N | AC11 | D60 | MGT228_CLK1_N | AB9 |
表 2.9.2-J1 连接器引脚分配
J2 连接器的引脚分配
| J2 管脚 | 信号名称 | 引脚号 | J2 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| A1 | FPGA_VP_IN | W20 | B1 | FPGA_TDI | AG24 |
| A2 | FPGA_VN_IN | Y19 | B2 | FPGA_TDO | AG27 |
| A3 | GND | - | B3 | GND | - |
| A4 | B64_L1_P | AU22 | B4 | B64_L19_P | AH21 |
| A5 | B64_L1_N | AV22 | B5 | B64_L19_N | AJ21 |
| A6 | GND | - | B6 | GND | - |
| A7 | B64_L21_P | AJ20 | B7 | B64_L10_P | AK21 |
| A8 | B64_L21_N | AJ19 | B8 | B64_L10_N | AL21 |
| A9 | GND | - | B9 | GND | - |
| A10 | B64_L8_P | AL22 | B10 | B65_L17_P | AJ16 |
| A11 | B64_L8_N | AM22 | B11 | B65_L17_N | AJ15 |
| A12 | GND | - | B12 | GND | - |
| A13 | B65_L18_P | AK16 | B13 | B65_L16_P | AK17 |
| A14 | B65_L18_N | AL16 | B14 | B65_L16_N | AL17 |
| A15 | GND | - | B15 | GND | - |
| A16 | B65_L20_P | AN13 | B16 | B65_L14_P | AM15 |
| A17 | B65_L20_N | AP13 | B17 | B65_L14_N | AN15 |
| A18 | GND | - | B18 | GND | - |
| A19 | B65_L11_P | AR14 | B19 | B65_L10_P | AP16 |
| A20 | B65_L11_N | AT14 | B20 | B65_L10_N | AR16 |
| A21 | GND | - | B21 | GND | - |
| A22 | B65_L7_P | AV16 | B22 | B65_L8_P | AT15 |
| A23 | B65_L7_N | AW16 | B23 | B65_L8_N | AU15 |
| A24 | GND | - | B24 | GND | - |
| A25 | B65_L9_P | AV15 | B25 | B65_L6_P | AU14 |
| A26 | B65_L9_N | AW15 | B26 | B65_L6_N | AU13 |
| A27 | GND | - | B27 | GND | - |
| A28 | VCCIO_64 | AK20、AN19、AT8 | B28 | B65_T2U | AN16 |
| A29 | VCCIO_65 | AK15、AN14、AT13 | B29 | B65_T3U | AP10 |
| A30 | GND | - | B30 | GND | - |
| A31 | B65_L5_P | AV13 | B31 | B65_L3_P | AW14 |
| A32 | B65_L5_N | AV12 | B32 | B65_L3_N | AW13 |
| A33 | GND | - | B33 | GND | - |
| A34 | B65_L12_P | AP15 | B34 | B65_L24_P | AM14 |
| A35 | B65_L12_N | AP14 | B35 | B65_L24_N | AM13 |
| A36 | GND | - | B36 | GND | - |
| A37 | B65_L13_P | AL15 | B37 | B65_L15_P | AJ14 |
| A38 | B65_L13_N | AL14 | B38 | B65_L15_N | AK14 |
| A39 | GND | - | B39 | GND | - |
| A40 | B65_L1_P | AW11 | B40 | B65_L4_P | AU10 |
| A41 | B65_L1_N | AW10 | B41 | B65_L4_N | AV10 |
| A42 | GND | - | B42 | GND | - |
| A43 | B65_L19_P | AT12 | B43 | B65_L23_P | AP11 |
| A44 | B65_L19_N | AT11 | B44 | B65_L23_N | AR11 |
| A45 | GND | - | B45 | GND | - |
| A46 | GND | - | B46 | GND | - |
| A47 | MGT225_RX0_P | AR4 | B47 | MGT225_TX0_P | AR8 |
| A48 | MGT225_RX0_N | AR3 | B48 | MGT225_TX0_N | AR7 |
| A49 | GND | - | B49 | GND | - |
| A50 | MGT225_RX1_P | AP2 | B50 | MGT225_TX1_P | AP6 |
| A51 | MGT225_RX1_N | AP1 | B51 | MGT225_TX1_N | AP5 |
| A52 | GND | - | B52 | GND | - |
| A53 | MGT225_RX2_P | AN4 | B53 | MGT225_TX2_P | AN8 |
| A54 | MGT225_RX2_N | AN3 | B54 | MGT225_TX2_N | AN7 |
| A55 | GND | - | B55 | GND | - |
| A56 | MGT225_RX3_P | AM2 | B56 | MGT225_TX3_P | AM6 |
| A57 | MGT225_RX3_N | AM1 | B57 | MGT225_TX3_N | AM5 |
| A58 | GND | - | B58 | GND | - |
| A59 | MGT225_CLK0_P | AJ12 | B59 | MGT225_CLK1_P | AH10 |
| A60 | MGT225_CLK0_N | AJ11 | B60 | MGT225_CLK1_N | AH9 |
表 2.9.3-J2 连接器引脚分配
| J2 管脚 | 信号名称 | 引脚号 | J2 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| C1 | FPGA_TMS | AD22 | D1 | B64_L9_P | AP21 |
| C2 | FPGA_TCK | AG23 | D2 | B64_L9_N | AP20 |
| C3 | GND | - | D3 | GND | - |
| C4 | B64_L5_P | AT22 | D4 | B64_L7_P | AR22 |
| C5 | B64_L5_N | AT21 | D5 | B64_L7_N | AR21 |
| C6 | GND | - | D6 | GND | - |
| C7 | B64_L3_P | AV21 | D7 | B64_L15_P | AT20 |
| C8 | B64_L3_N | AW21 | D8 | B64_L15_N | AT19 |
| C9 | GND | - | D9 | GND | - |
| C10 | B64_L12_P | AL20 | D10 | B64_L2_P | AU20 |
| C11 | B64_L12_N | AM20 | D11 | B64_L2_N | AV20 |
| C12 | GND | - | D12 | GND | - |
| C13 | B64_L11_P | AN21 | D13 | B64_L17_P | AU19 |
| C14 | B64_L11_N | AN20 | D14 | B64_L17_N | AU18 |
| C15 | GND | - | D15 | GND | - |
| C16 | B64_L20_P | AL19 | D16 | B64_L4_P | AW20 |
| C17 | B64_L20_N | AM19 | D17 | B64_L4_N | AW19 |
| C18 | GND | - | D18 | GND | - |
| C19 | B64_L13_P | AP19 | D19 | B64_L6_P | AV18 |
| C20 | B64_L13_N | AR19 | D20 | B64_L6_N | AW18 |
| C21 | GND | - | D21 | GND | - |
| C22 | B64_L14_P | AN18 | D22 | B64_L16_P | AT17 |
| C23 | B64_L14_N | AP18 | D23 | B64_L16_N | AU17 |
| C24 | GND | - | D24 | GND | - |
| C25 | B64_L24_P | AM18 | D25 | B64_L18_P | AR18 |
| C26 | B64_L24_N | AM17 | D26 | B64_L18_N | AR17 |
| C27 | GND | - | D27 | GND | - |
| C28 | B64_L22_P | AK19 | D28 | B64_L23_P | AH18 |
| C29 | B64_L22_N | AK18 | D29 | B64_L23_N | AJ18 |
| C30 | GND | - | D30 | GND | - |
| C31 | GND | - | D31 | GND | - |
| C32 | MGT224_CLK0_P | AM10 | D32 | MGT224_CLK1_P | AK10 |
| C33 | MGT224_CLK0_N | AM9 | D33 | MGT224_CLK1_N | AK9 |
| C34 | GND | - | D34 | GND | - |
| C35 | MGT224_RX3_P | AT2 | D35 | MGT224_TX3_P | AT6 |
| C36 | MGT224_RX3_N | AT1 | D36 | MGT224_TX3_N | AT5 |
| C37 | GND | - | D37 | GND | - |
| C38 | MGT224_RX2_P | AU4 | D38 | MGT224_TX2_P | AU8 |
| C39 | MGT224_RX2_N | AU3 | D39 | MGT224_TX2_N | AU7 |
| C40 | GND | - | D40 | GND | - |
| C41 | MGT224_RX0_P | AW4 | D41 | MGT224_TX0_P | AW8 |
| C42 | MGT224_RX0_N | AW3 | D42 | MGT224_TX0_N | AW7 |
| C43 | GND | - | D43 | GND | - |
| C44 | MGT224_RX1_P | AV2 | D44 | MGT224_TX1_P | AV6 |
| C45 | MGT224_RX1_N | AV1 | D45 | MGT224_TX1_N | AV5 |
| C46 | GND | - | D46 | GND | - |
| C47 | MGT226_CLK0_P | AG12 | D47 | MGT226_CLK1_P | AF10 |
| C48 | MGT226_CLK0_N | AG11 | D48 | MGT226_CLK1_N | AF9 |
| C49 | GND | - | D49 | GND | - |
| C50 | MGT226_RX0_P | AL4 | D50 | MGT226_TX0_P | AL8 |
| C51 | MGT226_RX0_N | AL3 | D51 | MGT226_TX0_N | AL7 |
| C52 | GND | - | D52 | GND | - |
| C53 | MGT226_RX1_P | AK2 | D53 | MGT226_TX1_P | AK6 |
| C54 | MGT226_RX1_N | AK1 | D54 | MGT226_TX1_N | AK5 |
| C55 | GND | - | D55 | GND | - |
| C56 | MGT226_RX2_P | AJ4 | D56 | MGT226_TX2_P | AJ8 |
| C57 | MGT226_RX2_N | AJ3 | D57 | MGT226_TX2_N | AJ7 |
| C58 | GND | - | D58 | GND | - |
| C59 | MGT226_RX3_P | AH2 | D59 | MGT226_TX3_P | AH6 |
| C60 | MGT226_RX3_N | AH1 | D60 | MGT226_TX3_N | AH5 |
表 2.9.4-J2 连接器引脚分配
J3 连接器的引脚分配
| J3 管脚 | 信号名称 | 引脚号 | J3 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| A1 | +12V | - | B1 | +12V | - |
| A2 | +12V | - | B2 | +12V | - |
| A3 | GND | - | B3 | GND | - |
| A4 | FMC1_VREF_A_M2C_1 | M27 | B4 | VCCIO_71 | B18、E17、H16 |
| A5 | VCCAUX_PG | - | B5 | FMC1_VREF_A_M2C_2 | M24 |
| A6 | GND | - | B6 | GND | - |
| A7 | MGT131_RX3_P | J38 | B7 | MGT131_TX3_P | E33 |
| A8 | MGT131_RX3_N | J39 | B8 | MGT131_TX3_N | E34 |
| A9 | GND | - | B9 | GND | - |
| A10 | MGT131_RX2_P | K36 | B10 | MGT131_TX2_P | F35 |
| A11 | MGT131_RX2_N | K37 | B11 | MGT131_TX2_N | F36 |
| A12 | GND | - | B12 | GND | - |
| A13 | MGT131_RX1_P | L38 | B13 | MGT131_TX1_P | G33 |
| A14 | MGT131_RX1_N | L39 | B14 | MGT131_TX1_N | G34 |
| A15 | GND | - | B15 | GND | - |
| A16 | MGT131_RX0_P | M36 | B16 | MGT131_TX0_P | J33 |
| A17 | MGT131_RX0_N | M37 | B17 | MGT131_TX0_N | J34 |
| A18 | GND | - | B18 | GND | - |
| A19 | MGT131_CLK0_P | T27 | B19 | MGT131_CLK1_P | R29 |
| A20 | MGT131_CLK0_N | T28 | B20 | MGT131_CLK1_N | R30 |
| A21 | GND | - | B21 | GND | - |
| A22 | MGT129_RX3_P | U38 | B22 | MGT129_TX3_P | R33 |
| A23 | MGT129_RX3_N | U39 | B23 | MGT129_TX3_N | R34 |
| A24 | GND | - | B24 | GND | - |
| A25 | MGT129_RX2_P | V36 | B25 | MGT129_TX2_P | T31 |
| A26 | MGT129_RX2_N | V37 | B26 | MGT129_TX2_N | T32 |
| A27 | GND | - | B27 | GND | - |
| A28 | MGT129_RX1_P | W38 | B28 | MGT129_TX1_P | U33 |
| A29 | MGT129_RX1_N | W39 | B29 | MGT129_TX1_N | U34 |
| A30 | GND | - | B30 | GND | - |
| A31 | MGT129_RX0_P | Y36 | B31 | MGT129_TX0_P | V31 |
| A32 | MGT129_RX0_N | Y37 | B32 | MGT129_TX0_N | V32 |
| A33 | GND | - | B33 | GND | - |
| A34 | MGT129_CLK0_P | Y27 | B34 | MGT129_CLK1_P | W29 |
| A35 | MGT129_CLK0_N | Y28 | B35 | MGT129_CLK1_N | W30 |
| A36 | GND | - | B36 | GND | - |
| A37 | MGT127_CLK0_P | AE29 | B37 | MGT127_CLK1_P | AC29 |
| A38 | MGT127_CLK0_N | AE30 | B38 | MGT127_CLK1_N | AC30 |
| A39 | GND | - | B39 | GND | - |
| A40 | MGT127_RX3_P | AE38 | B40 | MGT127_TX3_P | AC33 |
| A41 | MGT127_RX3_N | AE39 | B41 | MGT127_TX3_N | AC34 |
| A42 | GND | - | B42 | GND | - |
| A43 | MGT127_RX2_P | AF36 | B43 | MGT127_TX2_P | AD31 |
| A44 | MGT127_RX2_N | AF37 | B44 | MGT127_TX2_N | AD32 |
| A45 | GND | - | B45 | GND | - |
| A46 | MGT127_RX1_P | AG38 | B46 | MGT127_TX1_P | AE33 |
| A47 | MGT127_RX1_N | AG39 | B47 | MGT127_TX1_N | AE34 |
| A48 | GND | - | B48 | GND | - |
| A49 | MGT127_RX0_P | AH36 | B49 | MGT127_TX0_P | AF31 |
| A50 | MGT127_RX0_N | AH37 | B50 | MGT127_TX0_N | AF32 |
| A51 | GND | - | B51 | GND | - |
| A52 | FMC2_VREF_A_M2C_1 | AH20 | B52 | SELECTMAP_DATA6 | AR13 |
| A53 | FMC2_VREF_A_M2C_2 | AH16 | B53 | SELECTMAP_DATA7 | AR12 |
| A54 | GND | - | B54 | GND | - |
| A55 | SELECTMAP_DATA0 | AD25 | B55 | SELECTMAP_DATA3 | AE23 |
| A56 | SELECTMAP_DATA1 | AD26 | B56 | SELECTMAP_DATA5 | AN12 |
| A57 | GND | - | B57 | GND | - |
| A58 | NC | - | B58 | SELECTMAP_DATA4 | AM12 |
| A59 | NC | - | B59 | SELECTMAP_DATA2 | AE22 |
| A60 | GND | - | B60 | GND | - |
表 2.9.5-J3 连接器引脚分配
| J3 管脚 | 信号名称 | 引脚号 | J3 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| C1 | +12V | - | D1 | +12V | - |
| C2 | +12V | - | D2 | +12V | - |
| C3 | GND | - | D3 | GND | - |
| C4 | VCCIO_70 | B23、E22、H21 | D4 | VCCIO_69 | B28、E27、H26 |
| C5 | FMC1_VREF_A_M2C_3 | M17 | D5 | NC | - |
| C6 | GND | - | D6 | GND | - |
| C7 | MGT132_RX3_P | C38 | D7 | MGT132_TX3_P | A33 |
| C8 | MGT132_RX3_N | C39 | D8 | MGT132_TX3_N | A34 |
| C9 | GND | - | D9 | GND | - |
| C10 | MGT132_RX2_P | E38 | D10 | MGT132_TX2_P | B35 |
| C11 | MGT132_RX2_N | E39 | D11 | MGT132_TX2_N | B36 |
| C12 | GND | - | D12 | GND | - |
| C13 | MGT132_RX1_P | G38 | D13 | MGT132_TX1_P | C33 |
| C14 | MGT132_RX1_N | G39 | D14 | MGT132_TX1_N | C34 |
| C15 | GND | - | D15 | GND | - |
| C16 | MGT132_RX0_P | H36 | D16 | MGT132_TX0_P | D35 |
| C17 | MGT132_RX0_N | H37 | D17 | MGT132_TX0_N | D36 |
| C18 | GND | - | D18 | GND | - |
| C19 | MGT132_CLK0_P | P27 | D19 | MGT132_CLK1_P | N29 |
| C20 | MGT132_CLK0_N | P28 | D20 | MGT132_CLK1_N | N30 |
| C21 | GND | - | D21 | GND | - |
| C22 | MGT130_RX3_P | N38 | D22 | MGT130_TX3_P | L33 |
| C23 | MGT130_RX3_N | N39 | D23 | MGT130_TX3_N | L34 |
| C24 | GND | - | D24 | GND | - |
| C25 | MGT130_RX2_P | P36 | D25 | MGT130_TX2_P | M31 |
| C26 | MGT130_RX2_N | P37 | D26 | MGT130_TX2_N | M32 |
| C27 | GND | - | D27 | GND | - |
| C28 | MGT130_RX1_P | R38 | D28 | MGT130_TX1_P | N33 |
| C29 | MGT130_RX1_N | R39 | D29 | MGT130_TX1_N | N34 |
| C30 | GND | - | D30 | GND | - |
| C31 | MGT130_RX0_P | T36 | D31 | MGT130_TX0_P | P31 |
| C32 | MGT130_RX0_N | T37 | D32 | MGT130_TX0_N | P32 |
| C33 | GND | - | D33 | GND | - |
| C34 | MGT130_CLK0_P | V27 | D34 | MGT130_CLK1_P | U29 |
| C35 | MGT130_CLK0_N | V28 | D35 | MGT130_CLK1_N | U30 |
| C36 | GND | - | D36 | GND | - |
| C37 | MGT128_CLK0_P | AB27 | D37 | MGT128_CLK1_P | AA29 |
| C38 | MGT128_CLK0_N | AB28 | D38 | MGT128_CLK1_N | AA30 |
| C39 | GND | - | D39 | GND | - |
| C40 | MGT128_RX3_P | AA38 | D40 | MGT128_TX3_P | W33 |
| C41 | MGT128_RX3_N | AA39 | D41 | MGT128_TX3_N | W34 |
| C42 | GND | - | D42 | GND | - |
| C43 | MGT128_RX2_P | AB36 | D43 | MGT128_TX2_P | Y31 |
| C44 | MGT128_RX2_N | AB37 | D44 | MGT128_TX2_N | Y32 |
| C45 | GND | - | D45 | GND | - |
| C46 | MGT128_RX1_P | AC38 | D46 | MGT128_TX1_P | AA33 |
| C47 | MGT128_RX1_N | AC39 | D47 | MGT128_TX1_N | AA34 |
| C48 | GND | - | D48 | GND | - |
| C49 | MGT128_RX0_P | AD36 | D49 | MGT128_TX0_P | AB31 |
| C50 | MGT128_RX0_N | AD37 | D50 | MGT128_TX0_N | AB32 |
| C51 | GND | - | D51 | GND | - |
| C52 | SELECTMAP_DONE | AE24 | D52 | BOOT_M0 | AE27 |
| C53 | SELECTMAP_INIT_B | AE26 | D53 | BOOT_M1 | AF22 |
| C54 | GND | - | D54 | GND | - |
| C55 | NC | - | D55 | BOOT_M2 | AF24 |
| C56 | SELECTMAP_CCLK | AD23 | D56 | NC | - |
| C57 | GND | - | D57 | GND | - |
| C58 | SELECTMAP_WR | AG22 | D58 | NC | - |
| C59 | SELECTMAP_PROGRAM_B | AF26 | D59 | NC | - |
| C60 | GND | - | D60 | GND | - |
表 2.9.6-J3 连接器引脚分配
J4 连接器的引脚分配
| J4 管脚 | 信号名称 | 脚号 | J4 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| A1 | VCCO_90_91_93_94 | E2、F5、B8、F10、K12、N11、B13、G13 | B1 | POWER_SCL | - |
| A2 | GND | - | B2 | GND | - |
| A3 | B94_L9_N | C12 | B3 | B94_L6_N | E11 |
| A4 | B94_L9_P | D12 | B4 | B94_L6_P | F11 |
| A5 | B94_L8_N | D13 | B5 | B94_L7_N | F12 |
| A6 | B94_L8_P | E13 | B6 | B94_L7_P | F13 |
| A7 | GND | - | B7 | GND | - |
| A8 | B71_L1_N | M15 | B8 | B71_L10_N | F14 |
| A9 | B71_L1_P | M16 | B9 | B71_L10_P | G15 |
| A10 | GND | - | B10 | GND | - |
| A11 | B71_L18_N | D15 | B11 | B71_L4_N | L16 |
| A12 | B71_L18_P | D16 | B12 | B71_L4_P | L17 |
| A13 | GND | - | B13 | GND | - |
| A14 | B71_L6_N | K14 | B14 | B71_L5_N | J16 |
| A15 | B71_L6_P | K15 | B15 | B71_L5_P | K16 |
| A16 | GND | - | B16 | GND | - |
| A17 | B71_L14_N | F16 | B17 | B71_L11_N | G16 |
| A18 | B71_L14_P | F17 | B18 | B71_L11_P | G17 |
| A19 | GND | - | B19 | GND | - |
| A20 | B70_L11_N | F21 | B20 | B70_L20_N | B20 |
| A21 | B70_L11_P | G21 | B21 | B70_L20_P | C20 |
| A22 | GND | - | B22 | GND | - |
| A23 | B70_L2_N | M20 | B23 | B70_L18_N | D20 |
| A24 | B70_L2_P | M19 | B24 | B70_L18_P | E20 |
| A25 | GND | - | B25 | GND | - |
| A26 | B70_L6_N | K21 | B26 | B70_L1_N | M22 |
| A27 | B70_L6_P | K20 | B27 | B70_L1_P | M21 |
| A28 | GND | - | B28 | GND | - |
| A29 | B70_L7_N | H22 | B29 | B70_L8_N | J21 |
| A30 | B70_L7_P | J22 | B30 | B70_L8_P | J20 |
| A31 | GND | - | B31 | GND | - |
| A32 | B70_L4_N | L22 | B32 | B70_L17_N | D21 |
| A33 | B70_L4_P | L21 | B33 | B70_L17_P | E21 |
| A34 | GND | - | B34 | GND | - |
| A35 | B70_L3_N | L24 | B35 | B70_L16_N | D23 |
| A36 | B70_L3_P | L23 | B36 | B70_L16_P | D22 |
| A37 | GND | - | B37 | GND | - |
| A38 | B70_L14_N | E24 | B38 | B70_L15_N | D25 |
| A39 | B70_L14_P | E23 | B39 | B70_L15_P | E25 |
| A40 | GND | - | B40 | GND | - |
| A41 | B70_L13_N | F24 | B41 | B70_L9_N | G24 |
| A42 | B70_L13_P | F23 | B42 | B70_L9_P | H24 |
| A43 | GND | - | B43 | GND | - |
| A44 | B69_L3_N | L27 | B44 | B69_L1_N | M26 |
| A45 | B69_L3_P | L26 | B45 | B69_L1_P | M25 |
| A46 | GND | - | B46 | GND | - |
| A47 | B69_L5_N | J26 | B47 | B69_L4_N | H25 |
| A48 | B69_L5_P | K26 | B48 | B69_L4_P | J25 |
| A49 | GND | - | B49 | GND | - |
| A50 | B69_L2_N | H27 | B50 | B69_L11_N | F27 |
| A51 | B69_L2_P | J27 | B51 | B69_L11_P | G27 |
| A52 | GND | - | B52 | GND | - |
| A53 | B69_L24_N | A29 | B53 | B69_L9_N | H28 |
| A54 | B69_L24_P | A28 | B54 | B69_L9_P | J28 |
| A55 | GND | - | B55 | GND | - |
| A56 | B69_L16_N | D30 | B56 | B69_L8_N | H30 |
| A57 | B69_L16_P | E30 | B57 | B69_L8_P | H29 |
| A58 | GND | - | B58 | GND | - |
| A59 | B69_L15_N | D31 | B59 | B69_L7_N | J31 |
| A60 | B69_L15_P | E31 | B60 | B69_L7_P | J30 |
表 2.9.7-J4 连接器引脚分配
| J4 管脚 | 信号名称 | 引脚号 | J4 管脚 | 信号名称 | 引脚号 |
| C1 | POWER_SDA | - | D1 | POWER_ALT | - |
| C2 | GND | - | D2 | GND | - |
| C3 | B94_L4_N | G10 | D3 | B94_L2_N | J10 |
| C4 | B94_L4_P | H10 | D4 | B94_L2_P | J11 |
| C5 | B94_L1_N | J12 | D5 | B94_L3_N | H12 |
| C6 | B94_L1_P | J13 | D6 | B94_L3_P | H13 |
| C7 | GND | - | D7 | GND | - |
| C8 | B71_L16_N | E15 | D8 | B71_L24_N | A16 |
| C9 | B71_L16_P | E16 | D9 | B71_L24_P | B17 |
| C10 | GND | - | D10 | GND | - |
| C11 | B71_L20_N | C14 | D11 | B71_L23_N | A17 |
| C12 | B71_L20_P | C15 | D12 | B71_L23_P | A18 |
| C13 | GND | - | D13 | GND | - |
| C14 | B71_L22_N | B15 | D14 | B71_L9_N | G14 |
| C15 | B71_L22_P | B16 | D15 | B71_L9_P | H14 |
| C16 | GND | - | D16 | GND | - |
| C17 | B71_L7_N | H15 | D17 | B71_L8_N | H17 |
| C18 | B71_L7_P | J15 | D18 | B71_L8_P | H18 |
| C19 | GND | - | D19 | GND | - |
| C20 | B71_L13_N | F18 | D20 | B71_L12_N | G19 |
| C21 | B71_L13_P | F19 | D21 | B71_L12_P | H19 |
| C22 | GND | - | D22 | GND | - |
| C23 | B71_L3_N | K18 | D23 | B71_L19_N | C17 |
| C24 | B71_L3_P | L18 | D24 | B71_L19_P | C18 |
| C25 | GND | - | D25 | GND | - |
| C26 | B71_L21_N | A19 | D26 | B71_L17_N | D17 |
| C27 | B71_L21_P | B19 | D27 | B71_L17_P | D18 |
| C28 | GND | - | D28 | GND | - |
| C29 | B71_L2_N | K19 | D29 | B71_L15_N | E18 |
| C30 | B71_L2_P | L19 | D30 | B71_L15_P | E19 |
| C31 | GND | - | D31 | GND | - |
| C32 | B70_L10_N | G20 | D32 | B70_L21_N | A21 |
| C33 | B70_L10_P | H20 | D33 | B70_L21_P | B21 |
| C34 | GND | - | D34 | GND | - |
| C35 | B70_L12_N | F22 | D35 | B70_L22_N | A22 |
| C36 | B70_L12_P | G22 | D36 | B70_L22_P | B22 |
| C37 | GND | - | D37 | GND | - |
| C38 | B70_L24_N | A24 | D38 | B70_L5_N | K24 |
| C39 | B70_L24_P | A23 | D39 | B70_L5_P | K23 |
| C40 | GND | - | D40 | GND | - |
| C41 | B70_L19_N | C23 | D41 | B70_L23_N | B25 |
| C42 | B70_L19_P | C22 | D42 | B70_L23_P | B24 |
| C43 | GND | - | D43 | GND | - |
| C44 | B69_L6_N | G26 | D44 | B69_L13_N | F29 |
| C45 | B69_L6_P | G25 | D45 | B69_L13_P | F28 |
| C46 | GND | - | D46 | GND | - |
| C47 | B69_L17_N | D26 | D47 | B69_L14_N | E29 |
| C48 | B69_L17_P | E26 | D48 | B69_L14_P | E28 |
| C49 | GND | - | D49 | GND | - |
| C50 | B69_L18_N | D28 | D50 | B69_L22_N | A27 |
| C51 | B69_L18_P | D27 | D51 | B69_L22_P | B27 |
| C52 | GND | - | D52 | GND | - |
| C53 | B69_L20_N | C28 | D53 | B69_L19_N | B29 |
| C54 | B69_L20_P | C27 | D54 | B69_L19_P | C29 |
| C55 | GND | - | D55 | GND | - |
| C56 | B69_L12_N | G30 | D56 | B69_L23_N | A26 |
| C57 | B69_L12_P | G29 | D57 | B69_L23_P | B26 |
| C58 | GND | - | D58 | GND | - |
| C59 | B69_L10_N | F31 | D59 | B69_L21_N | A31 |
| C60 | B69_L10_P | G31 | D60 | B69_L21_P | B31 |
表 2.9.8-J4 连接器引脚分配
第三章 扩展板
3.1 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
PCIe3.0 x16 接口
1 路千兆网接口
2 路 FMC HPC 接口
2 路 MIPI 输入接口
USB Uart 接口
Micro SD 卡座
1 路 SATA 接口
40 针扩展口
JTAG 调试口
LED 灯
按键
3.2 PCIe 插槽
AXKU15S 扩展板上有一个 PCIe x16 的接口,支持 PCIe Gen3.0 协议,16 对收发器连接到 PCIEx16 的金手指上进行数据通信。
PCIe 接口的收发信号直接跟 FPGA BANK228~231 收发器相连接,16 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。
开发板的 PCIe 接口的设计示意图如下图所示,其中 TX 发送信号用 AC 耦合模式连接。

图 3.2.1- PCIe 插槽设计示意图
PCIe x16 接口 FPGA 引脚分配如下:
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
| PCIE_RX0_P | MGT231_RX3_P | H2 | PCIE 通道 0 数据接收正 |
| PCIE_RX0_N | MGT231_RX3_N | H1 | PCIE 通道 0 数据接收负 |
| PCIE_RX1_P | MGT231_RX2_P | J4 | PCIE 通道 1 数据接收正 |
| PCIE_RX1_N | MGT231_RX2_N | J3 | PCIE 通道 1 数据接收负 |
| PCIE_RX2_P | MGT231_RX1_P | K2 | PCIE 通道 2 数据接收正 |
| PCIE_RX2_N | MGT231_RX1_N | K1 | PCIE 通道 2 数据接收负 |
| PCIE_RX3_P | MGT231_RX0_P | L4 | PCIE 通道 3 数据接收正 |
| PCIE_RX3_N | MGT231_RX0_N | L3 | PCIE 通道 3 数据接收负 |
| PCIE_RX4_P | MGT230_RX3_P | M2 | PCIE 通道 4 数据接收正 |
| PCIE_RX4_N | MGT230_RX3_N | M1 | PCIE 通道 4 数据接收负 |
| PCIE_RX5_P | MGT230_RX2_P | N4 | PCIE 通道 5 数据接收正 |
| PCIE_RX5_N | MGT230_RX2_N | N3 | PCIE 通道 5 数据接收负 |
| PCIE_RX6_P | MGT230_RX1_P | P2 | PCIE 通道 6 数据接收正 |
| PCIE_RX6_N | MGT230_RX1_N | P1 | PCIE 通道 6 数据接收负 |
| PCIE_RX7_P | MGT230_RX0_P | R4 | PCIE 通道 7 数据接收正 |
| PCIE_RX7_N | MGT230_RX0_N | R3 | PCIE 通道 7 数据接收负 |
| PCIE_RX8_P | MGT229_RX3_P | T2 | PCIE 通道 8 数据接收正 |
| PCIE_RX8_N | MGT229_RX3_N | T1 | PCIE 通道 8 数据接收负 |
| PCIE_RX9_P | MGT229_RX2_P | U4 | PCIE 通道 9 数据接收正 |
| PCIE_RX9_N | MGT229_RX2_N | U3 | PCIE 通道 9 数据接收负 |
| PCIE_RX10_P | MGT229_RX1_P | V2 | PCIE 通道 10 数据接收正 |
| PCIE_RX10_N | MGT229_RX1_N | V1 | PCIE 通道 10 数据接收负 |
| PCIE_RX11_P | MGT229_RX0_P | W4 | PCIE 通道 11 数据接收正 |
| PCIE_RX11_N | MGT229_RX0_N | W3 | PCIE 通道 11 数据接收负 |
| PCIE_RX12_P | MGT228_RX3_P | Y2 | PCIE 通道 12 数据接收正 |
| PCIE_RX12_N | MGT228_RX3_N | Y1 | PCIE 通道 12 数据接收负 |
| PCIE_RX13_P | MGT228_RX2_P | AA4 | PCIE 通道 13 数据接收正 |
| PCIE_RX13_N | MGT228_RX2_N | AA3 | PCIE 通道 13 数据接收负 |
| PCIE_RX14_P | MGT228_RX1_P | AB2 | PCIE 通道 14 数据接收正 |
| PCIE_RX14_N | MGT228_RX1_N | AB1 | PCIE 通道 14 数据接收负 |
| PCIE_RX15_P | MGT228_RX0_P | AC4 | PCIE 通道 15 数据接收正 |
| PCIE_RX15_N | MGT228_RX0_N | AC3 | PCIE 通道 15 数据接收负 |
| PCIE_TX0_P | MGT231_TX3_P | H6 | PCIE 通道 0 数据发送正 |
| PCIE_TX0_N | MGT231_TX3_N | H5 | PCIE 通道 0 数据发送负 |
| PCIE_TX1_P | MGT231_TX2_P | J8 | PCIE 通道 1 数据发送正 |
| PCIE_TX1_N | MGT231_TX2_N | J7 | PCIE 通道 1 数据发送负 |
| PCIE_TX2_P | MGT231_TX1_P | K6 | PCIE 通道 2 数据发送正 |
| PCIE_TX2_N | MGT231_TX1_N | K5 | PCIE 通道 2 数据发送负 |
| PCIE_TX3_P | MGT231_TX0_P | L8 | PCIE 通道 3 数据发送正 |
| PCIE_TX3_N | MGT231_TX0_N | L7 | PCIE 通道 3 数据发送负 |
| PCIE_TX4_P | MGT230_TX3_P | M6 | PCIE 通道 4 数据发送正 |
| PCIE_TX4_N | MGT230_TX3_N | M5 | PCIE 通道 4 数据发送负 |
| PCIE_TX5_P | MGT230_TX2_P | N8 | PCIE 通道 5 数据发送正 |
| PCIE_TX5_N | MGT230_TX2_N | N7 | PCIE 通道 5 数据发送负 |
| PCIE_TX6_P | MGT230_TX1_P | P6 | PCIE 通道 6 数据发送正 |
| PCIE_TX6_N | MGT230_TX1_N | P5 | PCIE 通道 6 数据发送负 |
| PCIE_TX7_P | MGT230_TX0_P | R8 | PCIE 通道 7 数据发送正 |
| PCIE_TX7_N | MGT230_TX0_N | R7 | PCIE 通道 7 数据发送负 |
| PCIE_TX8_P | MGT229_TX3_P | T6 | PCIE 通道 8 数据发送正 |
| PCIE_TX8_N | MGT229_TX3_N | T5 | PCIE 通道 8 数据发送负 |
| PCIE_TX9_P | MGT229_TX2_P | U8 | PCIE 通道 9 数据发送正 |
| PCIE_TX9_N | MGT229_TX2_N | U7 | PCIE 通道 9 数据发送负 |
| PCIE_TX10_P | MGT229_TX1_P | V6 | PCIE 通道 10 数据发送正 |
| PCIE_TX10_N | MGT229_TX1_N | V5 | PCIE 通道 10 数据发送负 |
| PCIE_TX11_P | MGT229_TX0_P | W8 | PCIE 通道 11 数据发送正 |
| PCIE_TX11_N | MGT229_TX0_N | W7 | PCIE 通道 11 数据发送负 |
| PCIE_TX12_P | MGT228_TX3_P | Y6 | PCIE 通道 12 数据发送正 |
| PCIE_TX12_N | MGT228_TX3_N | Y5 | PCIE 通道 12 数据发送负 |
| PCIE_TX13_P | MGT228_TX2_P | AA8 | PCIE 通道 13 数据发送正 |
| PCIE_TX13_N | MGT228_TX2_N | AA7 | PCIE 通道 13 数据发送负 |
| PCIE_TX14_P | MGT228_TX1_P | AB6 | PCIE 通道 14 数据发送正 |
| PCIE_TX14_N | MGT228_TX1_N | AB5 | PCIE 通道 14 数据发送负 |
| PCIE_TX15_P | MGT228_TX0_P | AC8 | PCIE 通道 15 数据发送正 |
| PCIE_TX15_N | MGT228_TX0_N | AC7 | PCIE 通道 15 数据发送负 |
| PCIE_CLK_P | MGT229_CLK0_P | AA12 | PCIE 通道参考时钟正 |
| PCIE_CLK_N | MGT229_CLK0_N | AA11 | PCIE 通道参考时钟负 |
| FPGA_PCIE_PERST_n | B65_T3U | AP10 | PCIE 复位信号 |
表 3.2.1-PCIe x16 引脚分配
3.3 千兆网接口
开发板上通过一片 JL2121D 以太网 PHY 芯片为用户提供网络通信服务。以太网 PHY 芯片是连接到 FPGA 的 IO 接口上。JL2121D 芯片支持 10/100/1000 Mbps 网络传输速率,通过 RGMII 接口跟 FPGA 进行数据通信。JL2121D 芯片支持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。
JL2121D 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。下表描述了 GPHY 芯片上电之后的默认设定信息。
| 配置 Pin 脚 | 说明 | 配置值 |
| RXD3_ADR0 RXC_ADR1 RXCTL_ADR2 | MDIO/MDC 模式的 PHY 地址 | PHY Address 为 001 |
| RXD1_TXDLY | TX 时钟 2ns 延时 | 延时 |
| RXD0_RXDLY | RX 时钟 2ns 延时 | 延时 |
表 3.3.1-GPHY 芯片默认配置
当网络连接到千兆以太网时,FPGA 和 PHY 芯片 JL2121 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沿采样。
当网络连接到百兆以太网时,FPGA 和 PHY 芯片 JL2121 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沿采样。图 3.3.1 为 FPGA 与以太网 PHY 芯片连接示意图:

图 3.3.1-千兆网接口连接原理图
以太网 PHY 的 FPGA 引脚分配如下:
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚号 | 备注 |
| ETH_MDC | B65_L1_N | AW10 | MDIO 管理时钟 |
| ETH_MDIO | B65_L1_P | AW11 | MDIO 管理数据 |
| ETH_RESET | B64_L24_P | AM18 | PHY 芯片复位 |
| ETH_RXCK | B65_L11_P | AR14 | RGMII 接收时钟 |
| ETH_RXCTL | B65_L11_N | AT14 | 接收数据有效信号 |
| ETH_RXD0 | B65_L18_N | AL16 | 接收数据 Bit0 |
| ETH_RXD1 | B65_L18_P | AK16 | 接收数据 Bit1 |
| ETH_RXD2 | B65_L20_N | AP13 | 接收数据 Bit2 |
| ETH_RXD3 | B65_L20_P | AN13 | 接收数据 Bit3 |
| ETH_TXCK | B65_L23_P | AP11 | RGMII 发送时钟 |
| ETH_TXCTL | B65_L23_N | AR11 | 发送使能信号 |
| ETH_TXD0 | B65_L15_P | AJ14 | 发送数据 bit0 |
| ETH_TXD1 | B65_L15_N | AK14 | 发送数据 bit1 |
| ETH_TXD2 | B65_L6_P | AU14 | 发送数据 bit2 |
| ETH_TXD3 | B65_L6_N | AU13 | 发送数据 bit3 |
表 3.3.2-以太网 PHY 引脚分配
3.4 FMC HPC 接口
开发板带有 2 路 FMC HPC 扩展口,分别为 FMC1(J12)和 FMC2(J13),可以外接 XILINX 或者我们 Alinx 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)。
FMC1 扩展口包含 34 对 LA 信号差分对、2 对时钟信号及 24 对 HA 信号,分别连接 FPGA 芯片 BANK69,BANK70,BANK71,电平标准默认为 1.8V。8 路高速 GTH 收发信号连接 FPGA 芯片 BANK226,BANK227 的 IO 上。FPGA 和 FMC HPC 连接器的原理图如图所示:

图 3.4.1-FMC HPC 连接器原理图
FMC HPC J12 连接器引脚分配如下:
| 信号名 | 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
| FMC1_CLK0_N | B70_L11_N | F21 | FMC 第 0 路输入参考时钟 N |
| FMC1_CLK0_P | B70_L11_P | G21 | FMC 第 0 路输入参考时钟 P |
| FMC1_CLK1_N | B69_L12_N | G30 | FMC 第 1 路输入参考时钟 N |
| FMC1_CLK1_P | B69_L12_P | G29 | FMC 第 1 路输入参考时钟 P |
| FMC1_LA00_CC_N | B70_L14_N | E24 | FMC LA 第 0 路数据(时钟)N |
| FMC1_LA00_CC_P | B70_L14_P | E23 | FMC LA 第 0 路数据(时钟)P |
| FMC1_LA01_CC_N | B70_L13_N | F24 | FMC LA 第 1 路数据(时钟)N |
| FMC1_LA01_CC_P | B70_L13_P | F23 | FMC LA 第 1 路数据(时钟)P |
| FMC1_LA02_N | B70_L17_N | D21 | FMC LA 第 2 路数据 N |
| FMC1_LA02_P | B70_L17_P | E21 | FMC LA 第 2 路数据 P |
| FMC1_LA03_N | B70_L24_N | A24 | FMC LA 第 3 路数据 N |
| FMC1_LA03_P | B70_L24_P | A23 | FMC LA 第 3 路数据 P |
| FMC1_LA04_N | B70_L12_N | F22 | FMC LA 第 4 路数据 N |
| FMC1_LA04_P | B70_L12_P | G22 | FMC LA 第 4 路数据 P |
| FMC1_LA05_N | B70_L6_N | K21 | FMC LA 第 5 路数据 N |
| FMC1_LA05_P | B70_L6_P | K20 | FMC LA 第 5 路数据 P |
| FMC1_LA06_N | B70_L5_N | K24 | FMC LA 第 6 路数据 N |
| FMC1_LA06_P | B70_L5_P | K23 | FMC LA 第 6 路数据 P |
| FMC1_LA07_N | B70_L4_N | L22 | FMC LA 第 7 路数据 N |
| FMC1_LA07_P | B70_L4_P | L21 | FMC LA 第 7 路数据 P |
| FMC1_LA08_N | B70_L3_N | L24 | FMC LA 第 8 路数据 N |
| FMC1_LA08_P | B70_L3_P | L23 | FMC LA 第 8 路数据 P |
| FMC1_LA09_N | B70_L2_N | M20 | FMC LA 第 9 路数据 N |
| FMC1_LA09_P | B70_L2_P | M19 | FMC LA 第 9 路数据 P |
| FMC1_LA10_N | B70_L18_N | D20 | FMC LA 第 10 路数据 N |
| FMC1_LA10_P | B70_L18_P | E20 | FMC LA 第 10 路数据 P |
| FMC1_LA11_N | B70_L23_N | B25 | FMC LA 第 11 路数据 N |
| FMC1_LA11_P | B70_L23_P | B24 | FMC LA 第 11 路数据 P |
| FMC1_LA12_N | B70_L1_N | M22 | FMC LA 第 12 路数据 N |
| FMC1_LA12_P | B70_L1_P | M21 | FMC LA 第 12 路数据 P |
| FMC1_LA13_N | B70_L21_N | A21 | FMC LA 第 13 路数据 N |
| FMC1_LA13_P | B70_L21_P | B21 | FMC LA 第 13 路数据 P |
| FMC1_LA14_N | B70_L19_N | C23 | FMC LA 第 14 路数据 N |
| FMC1_LA14_P | B70_L19_P | C22 | FMC LA 第 14 路数据 P |
| FMC1_LA15_N | B70_L20_N | B20 | FMC LA 第 15 路数据 N |
| FMC1_LA15_P | B70_L20_P | C20 | FMC LA 第 15 路数据 P |
| FMC1_LA16_N | B70_L22_N | A22 | FMC LA 第 16 路数据 N |
| FMC1_LA16_P | B70_L22_P | B22 | FMC LA 第 16 路数据 P |
| FMC1_LA17_CC_N | B69_L14_N | E29 | FMC LA 第 17 路数据(时钟)N |
| FMC1_LA17_CC_P | B69_L14_P | E28 | FMC LA 第 17 路数据(时钟)P |
| FMC1_LA18_CC_N | B69_L13_N | F29 | FMC LA 第 18 路数据(时钟)N |
| FMC1_LA18_CC_P | B69_L13_P | F28 | FMC LA 第 18 路数据(时钟)P |
| FMC1_LA19_N | B70_L7_N | H22 | FMC LA 第 19 路数据 N |
| FMC1_LA19_P | B70_L7_P | J22 | FMC LA 第 19 路数据 P |
| FMC1_LA20_N | B69_L17_N | D26 | FMC LA 第 20 路数据 N |
| FMC1_LA20_P | B69_L17_P | E26 | FMC LA 第 20 路数据 P |
| FMC1_LA21_N | B69_L2_N | H27 | FMC LA 第 21 路数据 N |
| FMC1_LA21_P | B69_L2_P | J27 | FMC LA 第 21 路数据 P |
| FMC1_LA22_N | B69_L4_N | H25 | FMC LA 第 22 路数据 N |
| FMC1_LA22_P | B69_L4_P | J25 | FMC LA 第 22 路数据 P |
| FMC1_LA23_N | B69_L5_N | J26 | FMC LA 第 23 路数据 N |
| FMC1_LA23_P | B69_L5_P | K26 | FMC LA 第 23 路数据 P |
| FMC1_LA24_N | B69_L15_N | D31 | FMC LA 第 24 路数据 N |
| FMC1_LA24_P | B69_L15_P | E31 | FMC LA 第 24 路数据 P |
| FMC1_LA25_N | B70_L8_N | J21 | FMC LA 第 25 路数据 N |
| FMC1_LA25_P | B70_L8_P | J20 | FMC LA 第 25 路数据 P |
| FMC1_LA26_N | B69_L1_N | M26 | FMC LA 第 26 路数据 N |
| FMC1_LA26_P | B69_L1_P | M25 | FMC LA 第 26 路数据 P |
| FMC1_LA27_N | B69_L3_N | L27 | FMC LA 第 27 路数据 N |
| FMC1_LA27_P | B69_L3_P | L26 | FMC LA 第 27 路数据 P |
| FMC1_LA28_N | B69_L16_N | D30 | FMC LA 第 28 路数据 N |
| FMC1_LA28_P | B69_L16_P | E30 | FMC LA 第 28 路数据 P |
| FMC1_LA29_N | B69_L7_N | J31 | FMC LA 第 29 路数据 N |
| FMC1_LA29_P | B69_L7_P | J30 | FMC LA 第 29 路数据 P |
| FMC1_LA30_N | B69_L11_N | F27 | FMC LA 第 30 路数据 N |
| FMC1_LA30_P | B69_L11_P | G27 | FMC LA 第 30 路数据 P |
| FMC1_LA31_N | B69_L9_N | H28 | FMC LA 第 31 路数据 N |
| FMC1_LA31_P | B69_L9_P | J28 | FMC LA 第 31 路数据 P |
| FMC1_LA32_N | B69_L10_N | F31 | FMC LA 第 32 路数据 N |
| FMC1_LA32_P | B69_L10_P | G31 | FMC LA 第 32 路数据 P |
| FMC1_LA33_N | B69_L8_N | H30 | FMC LA 第 33 路数据 N |
| FMC1_LA33_P | B69_L8_P | H29 | FMC LA 第 33 路数据 P |
| FMC1_SCL | B90_L1_P | E5 | FMC I2C 总线时钟 |
| FMC1_SDA | B90_L1_N | E4 | FMC I2C 总线数据 |
| FMC1_HA00_CC_N | B71_L13_N | F18 | FMC HA 第 0 路数据(时钟)N |
| FMC1_HA00_CC_P | B71_L13_P | F19 | FMC HA 第 0 路数据(时钟)P |
| FMC1_HA01_CC_N | B71_L11_N | G16 | FMC HA 第 1 路数据(时钟)N |
| FMC1_HA01_CC_P | B71_L11_P | G17 | FMC HA 第 1 路数据(时钟)P |
| FMC1_HA02_N | B71_L21_N | A19 | FMC HA 第 2 路数据 N |
| FMC1_HA02_P | B71_L21_P | B19 | FMC HA 第 2 路数据 P |
| FMC1_HA03_N | B71_L12_N | G19 | FMC HA 第 3 路数据 N |
| FMC1_HA03_P | B71_L12_P | H19 | FMC HA 第 3 路数据 P |
| FMC1_HA04_N | B71_L22_N | B15 | FMC HA 第 4 路数据 N |
| FMC1_HA04_P | B71_L22_P | B16 | FMC HA 第 4 路数据 P |
| FMC1_HA05_N | B71_L19_N | C17 | FMC HA 第 5 路数据 N |
| FMC1_HA05_P | B71_L19_P | C18 | FMC HA 第 5 路数据 P |
| FMC1_HA06_N | B71_L9_N | G14 | FMC HA 第 6 路数据 N |
| FMC1_HA06_P | B71_L9_P | H14 | FMC HA 第 6 路数据 P |
| FMC1_HA07_N | B71_L6_N | K14 | FMC HA 第 7 路数据 N |
| FMC1_HA07_P | B71_L6_P | K15 | FMC HA 第 7 路数据 P |
| FMC1_HA08_N | B71_L15_N | E18 | FMC HA 第 8 路数据 N |
| FMC1_HA08_P | B71_L15_P | E19 | FMC HA 第 8 路数据 P |
| FMC1_HA09_N | B71_L17_N | D17 | FMC HA 第 9 路数据 N |
| FMC1_HA09_P | B71_L17_P | D18 | FMC HA 第 9 路数据 P |
| FMC1_HA10_N | B71_L8_N | H17 | FMC HA 第 10 路数据 N |
| FMC1_HA10_P | B71_L8_P | H18 | FMC HA 第 10 路数据 P |
| FMC1_HA11_N | B71_L16_N | E15 | FMC HA 第 11 路数据 N |
| FMC1_HA11_P | B71_L16_P | E16 | FMC HA 第 11 路数据 P |
| FMC1_HA12_N | B71_L18_N | D15 | FMC HA 第 12 路数据 N |
| FMC1_HA12_P | B71_L18_P | D16 | FMC HA 第 12 路数据 P |
| FMC1_HA13_N | B71_L10_N | F14 | FMC HA 第 13 路数据 N |
| FMC1_HA13_P | B71_L10_P | G15 | FMC HA 第 13 路数据 P |
| FMC1_HA14_N | B71_L23_N | A17 | FMC HA 第 14 路数据 N |
| FMC1_HA14_P | B71_L23_P | A18 | FMC HA 第 14 路数据 P |
| FMC1_HA15_N | B71_L24_N | A16 | FMC HA 第 15 路数据 N |
| FMC1_HA15_P | B71_L24_P | B17 | FMC HA 第 15 路数据 P |
| FMC1_HA16_N | B71_L20_N | C14 | FMC HA 第 16 路数据 N |
| FMC1_HA16_P | B71_L20_P | C15 | FMC HA 第 16 路数据 P |
| FMC1_HA17_CC_N | B71_L14_N | F16 | FMC HA 第 17 路数据(时钟)N |
| FMC1_HA17_CC_P | B71_L14_P | F17 | FMC HA 第 17 路数据(时钟)P |
| FMC1_HA18_N | B70_L9_N | G24 | FMC HA 第 18 路数据 N |
| FMC1_HA18_P | B70_L9_P | H24 | FMC HA 第 18 路数据 P |
| FMC1_HA19_N | B70_L10_N | G20 | FMC HA 第 19 路数据 N |
| FMC1_HA19_P | B70_L10_P | H20 | FMC HA 第 19 路数据 P |
| FMC1_HA20_N | B71_L7_N | H15 | FMC HA 第 20 路数据 N |
| FMC1_HA20_P | B71_L7_P | J15 | FMC HA 第 20 路数据 P |
| FMC1_HA21_N | B70_L15_N | D25 | FMC HA 第 21 路数据 N |
| FMC1_HA21_P | B70_L15_P | E25 | FMC HA 第 21 路数据 P |
| FMC1_HA22_N | B70_L16_N | D23 | FMC HA 第 22 路数据 N |
| FMC1_HA22_P | B70_L16_P | D22 | FMC HA 第 22 路数据 P |
| FMC1_HA23_N | B69_L24_N | A29 | FMC HA 第 23 路数据 N |
| FMC1_HA23_P | B69_L24_P | A28 | FMC HA 第 23 路数据 P |
| FMC1_HPC_GBTCLK0_M2C_C_P | MGT226_CLK0_P | AG12 | 收发器参考时钟 0 输入 P |
| FMC1_HPC_GBTCLK0_M2C_C_N | MGT226_CLK0_N | AG11 | 收发器参考时钟 0 输入 N |
| FMC1_DP0_M2C_P | MGT226_RX0_P | AL4 | 收发器数据 0 输入 P |
| FMC1_DP0_M2C_N | MGT226_RX0_N | AL3 | 收发器数据 0 输入 N |
| FMC1_DP1_M2C_P | MGT226_RX1_P | AK2 | 收发器数据 1 输入 P |
| FMC1_DP1_M2C_N | MGT226_RX1_N | AK1 | 收发器数据 1 输入 N |
| FMC1_DP2_M2C_P | MGT226_RX2_P | AJ4 | 收发器数据 2 输入 P |
| FMC1_DP2_M2C_N | MGT226_RX2_N | AJ3 | 收发器数据 2 输入 N |
| FMC1_DP3_M2C_P | MGT226_RX3_P | AH2 | 收发器数据 3 输入 P |
| FMC1_DP3_M2C_N | MGT226_RX3_N | AH1 | 收发器数据 3 输入 N |
| FMC1_DP4_M2C_P | MGT227_RX0_P | AG4 | 收发器数据 4 输入 P |
| FMC1_DP4_M2C_N | MGT227_RX0_N | AG3 | 收发器数据 4 输入 N |
| FMC1_DP5_M2C_P | MGT227_RX1_P | AF2 | 收发器数据 5 输入 P |
| FMC1_DP5_M2C_N | MGT227_RX1_N | AF1 | 收发器数据 5 输入 N |
| FMC1_DP6_M2C_P | MGT227_RX2_P | AE4 | 收发器数据 6 输入 P |
| FMC1_DP6_M2C_N | MGT227_RX2_N | AE3 | 收发器数据 6 输入 N |
| FMC1_DP7_M2C_P | MGT227_RX3_P | AD2 | 收发器数据 7 输入 P |
| FMC1_DP7_M2C_N | MGT227_RX3_N | AD1 | 收发器数据 7 输入 N |
| FMC1_DP0_C2M_P | MGT226_TX0_P | AL8 | 收发器数据 0 输出 P |
| FMC1_DP0_C2M_N | MGT226_TX0_N | AL7 | 收发器数据 0 输出 N |
| FMC1_DP1_C2M_P | MGT226_TX1_P | AK6 | 收发器数据 1 输出 P |
| FMC1_DP1_C2M_N | MGT226_TX1_N | AK5 | 收发器数据 1 输出 N |
| FMC1_DP2_C2M_P | MGT226_TX2_P | AJ8 | 收发器数据 2 输出 P |
| FMC1_DP2_C2M_N | MGT226_TX2_N | AJ7 | 收发器数据 2 输出 N |
| FMC1_DP3_C2M_P | MGT226_TX3_P | AH6 | 收发器数据 3 输出 P |
| FMC1_DP3_C2M_N | MGT226_TX3_N | AH5 | 收发器数据 3 输出 N |
| FMC1_DP4_C2M_P | MGT227_TX0_P | AG8 | 收发器数据 4 输出 P |
| FMC1_DP4_C2M_N | MGT227_TX0_N | AG7 | 收发器数据 4 输出 N |
| FMC1_DP5_C2M_P | MGT227_TX1_P | AF6 | 收发器数据 5 输出 P |
| FMC1_DP5_C2M_N | MGT227_TX1_N | AF5 | 收发器数据 5 输出 N |
| FMC1_DP6_C2M_P | MGT227_TX2_P | AE8 | 收发器数据 6 输出 P |
| FMC1_DP6_C2M_N | MGT227_TX2_N | AE7 | 收发器数据 6 输出 N |
| FMC1_DP7_C2M_P | MGT227_TX3_P | AD6 | 收发器数据 7 输出 P |
| FMC1_DP7_C2M_N | MGT227_TX3_N | AD5 | 收发器数据 7 输出 N |
| FMC1_HPC_GBTCLK1_M2C_C_P | MGT227_CLK0_P | AE12 | 收发器参考时钟 0 输入 P |
| FMC1_HPC_GBTCLK1_M2C_C_N | MGT227_CLK0_N | AE11 | 收发器参考时钟 0 输入 N |
表 3.4.1-FMC HPC J12 连接器引脚分配
FMC2 扩展口包含 34 对 LA 信号差分对、2 对时钟信号,分别连接 FPGA 芯片 BANK64,BANK65,电平标准默认为 1.8V。8 路高速 GTH 收发信号连接 FPGA 芯片 BANK224,BANK225 的 IO 上。FPGA 和 FMC HPC 连接器的原理图如图 3.4.2 所示:

图 3.4.2- HPC FMC 连接示意图
FMC HPC J13 连接器引脚分配如下:
| 信号名 | 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
| FMC2_CLK0_M2C_N | B65_L12_N | AP14 | FMC 第 0 路输入参考时钟 N |
| FMC2_CLK0_M2C_P | B65_L12_P | AP15 | FMC 第 0 路输入参考时钟 P |
| FMC2_CLK1_M2C_N | B64_L12_N | AM20 | FMC 第 1 路输入参考时钟 N |
| FMC2_CLK1_M2C_P | B64_L12_P | AL20 | FMC 第 1 路输入参考时钟 P |
| FMC2_LA00_CC_N | B65_L14_N | AN15 | FMC LA 第 0 路数据(时钟)N |
| FMC2_LA00_CC_P | B65_L14_P | AM15 | FMC LA 第 0 路数据(时钟)P |
| FMC2_LA01_CC_N | B65_L13_N | AL14 | FMC LA 第 1 路数据(时钟)N |
| FMC2_LA01_CC_P | B65_L13_P | AL15 | FMC LA 第 1 路数据(时钟)P |
| FMC2_LA02_N | B65_L17_N | AJ15 | FMC LA 第 2 路数据 N |
| FMC2_LA02_P | B65_L17_P | AJ16 | FMC LA 第 2 路数据 P |
| FMC2_LA03_N | B65_L5_N | AV12 | FMC LA 第 3 路数据 N |
| FMC2_LA03_P | B65_L5_P | AV13 | FMC LA 第 3 路数据 P |
| FMC2_LA04_N | B65_L19_N | AT11 | FMC LA 第 4 路数据 N |
| FMC2_LA04_P | B65_L19_P | AT12 | FMC LA 第 4 路数据 P |
| FMC2_LA05_N | B65_L24_N | AM13 | FMC LA 第 5 路数据 N |
| FMC2_LA05_P | B65_L24_P | AM14 | FMC LA 第 5 路数据 P |
| FMC2_LA06_N | B65_L8_N | AU15 | FMC LA 第 6 路数据 P |
| FMC2_LA06_P | B65_L8_P | AT15 | FMC LA 第 6 路数据 P |
| FMC2_LA07_N | B65_L10_N | AR16 | FMC LA 第 7 路数据 N |
| FMC2_LA07_P | B65_L10_P | AP16 | FMC LA 第 7 路数据 P |
| FMC2_LA08_N | B65_L16_N | AL17 | FMC LA 第 8 路数据 N |
| FMC2_LA08_P | B65_L16_P | AK17 | FMC LA 第 8 路数据 P |
| FMC2_LA09_N | B65_L9_N | AW15 | FMC LA 第 9 路数据 N |
| FMC2_LA09_P | B65_L9_P | AV15 | FMC LA 第 9 路数据 P |
| FMC2_LA10_N | B65_L4_N | AV10 | FMC LA 第 10 路数据 N |
| FMC2_LA10_P | B65_L4_P | AU10 | FMC LA 第 10 路数据 P |
| FMC2_LA11_N | B64_L10_N | AL21 | FMC LA 第 11 路数据 N |
| FMC2_LA11_P | B64_L10_P | AK21 | FMC LA 第 11 路数据 P |
| FMC2_LA12_N | B65_L7_N | AW16 | FMC LA 第 12 路数据 N |
| FMC2_LA12_P | B65_L7_P | AV16 | FMC LA 第 12 路数据 P |
| FMC2_LA13_N | B64_L9_N | AP20 | FMC LA 第 13 路数据 N |
| FMC2_LA13_P | B64_L9_P | AP21 | FMC LA 第 13 路数据 P |
| FMC2_LA14_N | B64_L7_N | AR21 | FMC LA 第 14 路数据 N |
| FMC2_LA14_P | B64_L7_P | AR22 | FMC LA 第 14 路数据 P |
| FMC2_LA15_N | B64_L11_N | AN20 | FMC LA 第 15 路数据 N |
| FMC2_LA15_P | B64_L11_P | AN21 | FMC LA 第 15 路数据 P |
| FMC2_LA16_N | B64_L8_N | AM22 | FMC LA 第 16 路数据 N |
| FMC2_LA16_P | B64_L8_P | AL22 | FMC LA 第 16 路数据 P |
| FMC2_LA17_CC_N | B64_L14_N | AP18 | FMC LA 第 17 路数据(时钟)N |
| FMC2_LA17_CC_P | B64_L14_P | AN18 | FMC LA 第 17 路数据(时钟)P |
| FMC2_LA18_CC_N | B64_L13_N | AR19 | FMC LA 第 18 路数据(时钟)N |
| FMC2_LA18_CC_P | B64_L13_P | AP19 | FMC LA 第 18 路数据(时钟)P |
| FMC2_LA19_N | B64_L6_N | AW18 | FMC LA 第 19 路数据 N |
| FMC2_LA19_P | B64_L6_P | AV18 | FMC LA 第 19 路数据 P |
| FMC2_LA20_N | B64_L16_N | AU17 | FMC LA 第 20 路数据 N |
| FMC2_LA20_P | B64_L16_P | AT17 | FMC LA 第 20 路数据 P |
| FMC2_LA21_N | B64_L20_N | AM19 | FMC LA 第 21 路数据 N |
| FMC2_LA21_P | B64_L20_P | AL19 | FMC LA 第 21 路数据 P |
| FMC2_LA22_N | B64_L21_N | AJ19 | FMC LA 第 22 路数据 N |
| FMC2_LA22_P | B64_L21_P | AJ20 | FMC LA 第 22 路数据 P |
| FMC2_LA23_N | B64_L23_N | AJ18 | FMC LA 第 23 路数据 N |
| FMC2_LA23_P | B64_L23_P | AH18 | FMC LA 第 23 路数据 P |
| FMC2_LA24_N | B64_L15_N | AT19 | FMC LA 第 24 路数据 N |
| FMC2_LA24_P | B64_L15_P | AT20 | FMC LA 第 24 路数据 P |
| FMC2_LA25_N | B64_L18_N | AR17 | FMC LA 第 25 路数据 N |
| FMC2_LA25_P | B64_L18_P | AR18 | FMC LA 第 25 路数据 P |
| FMC2_LA26_N | B64_L19_N | AJ21 | FMC LA 第 26 路数据 N |
| FMC2_LA26_P | B64_L19_P | AH21 | FMC LA 第 26 路数据 P |
| FMC2_LA27_N | B64_L22_N | AK18 | FMC LA 第 27 路数据 N |
| FMC2_LA27_P | B64_L22_P | AK19 | FMC LA 第 27 路数据 P |
| FMC2_LA28_N | B64_L17_N | AU18 | FMC LA 第 28 路数据 N |
| FMC2_LA28_P | B64_L17_P | AU19 | FMC LA 第 28 路数据 P |
| FMC2_LA29_N | B64_L1_N | AV22 | FMC LA 第 29 路数据 N |
| FMC2_LA29_P | B64_L1_P | AU22 | FMC LA 第 29 路数据 P |
| FMC2_LA30_N | B64_L3_N | AW21 | FMC LA 第 30 路数据 N |
| FMC2_LA30_P | B64_L3_P | AV21 | FMC LA 第 30 路数据 P |
| FMC2_LA31_N | B64_L5_N | AT21 | FMC LA 第 31 路数据 N |
| FMC2_LA31_P | B64_L5_P | AT22 | FMC LA 第 31 路数据 P |
| FMC2_LA32_N | B64_L4_N | AW19 | FMC LA 第 32 路数据 N |
| FMC2_LA32_P | B64_L4_P | AW20 | FMC LA 第 32 路数据 P |
| FMC2_LA33_N | B64_L2_N | AV20 | FMC LA 第 33 路数据 N |
| FMC2_LA33_P | B64_L2_P | AU20 | FMC LA 第 33 路数据 P |
| FMC2_SCL | B90_L2_P | F4 | FMC I2C 总线时钟 |
| FMC2_SDA | B90_L2_N | E3 | FMC I2C 总线数据 |
| FMC2_HPC_GBTCLK0_M2C_C_N | MGT224_CLK0_N | AM9 | 收发器参考时钟 0 输入 N |
| FMC2_HPC_GBTCLK0_M2C_C_P | MGT224_CLK0_P | AM10 | 收发器参考时钟 0 输入 P |
| MGT_A_CLOCK_N | MGT224_CLK1_N | AK9 | 收发器参考时钟 1 输入 N |
| MGT_A_CLOCK_P | MGT224_CLK1_P | AK10 | 收发器参考时钟 1 输入 P |
| FMC2_DP0_M2C_P | MGT224_RX3_P | AT2 | 收发器数据 0 输入 P |
| FMC2_DP0_M2C_N | MGT224_RX3_N | AT1 | 收发器数据 0 输入 N |
| FMC2_DP1_M2C_P | MGT224_RX2_P | AU4 | 收发器数据 1 输入 P |
| FMC2_DP1_M2C_N | MGT224_RX2_N | AU3 | 收发器数据 1 输入 N |
| FMC2_DP2_M2C_P | MGT224_RX0_P | AW4 | 收发器数据 2 输入 P |
| FMC2_DP2_M2C_N | MGT224_RX0_N | AW3 | 收发器数据 2 输入 N |
| FMC2_DP3_M2C_P | MGT224_RX1_P | AV2 | 收发器数据 3 输入 P |
| FMC2_DP3_M2C_N | MGT224_RX1_N | AV1 | 收发器数据 3 输入 N |
| FMC2_DP4_M2C_P | MGT225_RX1_P | AP2 | 收发器数据 4 输入 P |
| FMC2_DP4_M2C_N | MGT225_RX1_N | AP1 | 收发器数据 4 输入 N |
| FMC2_DP5_M2C_P | MGT225_RX3_P | AM2 | 收发器数据 5 输入 P |
| FMC2_DP5_M2C_N | MGT225_RX3_N | AM1 | 收发器数据 5 输入 N |
| FMC2_DP6_M2C_P | MGT225_RX2_P | AN4 | 收发器数据 6 输入 P |
| FMC2_DP6_M2C_N | MGT225_RX2_N | AN3 | 收发器数据 6 输入 N |
| FMC2_DP7_M2C_P | MGT225_RX0_P | AR4 | 收发器数据 7 输入 P |
| FMC2_DP7_M2C_N | MGT225_RX0_N | AR3 | 收发器数据 7 输入 N |
| FMC2_DP0_C2M_P | MGT224_TX3_P | AT6 | 收发器数据 0 输出 P |
| FMC2_DP0_C2M_N | MGT224_TX3_N | AT5 | 收发器数据 0 输出 N |
| FMC2_DP1_C2M_P | MGT224_TX2_P | AU8 | 收发器数据 1 输出 P |
| FMC2_DP1_C2M_N | MGT224_TX2_N | AU7 | 收发器数据 1 输出 N |
| FMC2_DP2_C2M_P | MGT224_TX0_P | AW8 | 收发器数据 2 输出 P |
| FMC2_DP2_C2M_N | MGT224_TX0_N | AW7 | 收发器数据 2 输出 N |
| FMC2_DP3_C2M_P | MGT224_TX1_P | AV6 | 收发器数据 3 输出 P |
| FMC2_DP3_C2M_N | MGT224_TX1_N | AV5 | 收发器数据 3 输出 N |
| FMC2_DP4_C2M_P | MGT225_TX1_P | AP6 | 收发器数据 4 输出 P |
| FMC2_DP4_C2M_N | MGT225_TX1_N | AP5 | 收发器数据 4 输出 N |
| FMC2_DP5_C2M_P | MGT225_TX3_P | AM6 | 收发器数据 5 输出 P |
| FMC2_DP5_C2M_N | MGT225_TX3_N | AM5 | 收发器数据 5 输出 N |
| FMC2_DP6_C2M_P | MGT225_TX2_P | AN8 | 收发器数据 6 输出 P |
| FMC2_DP6_C2M_N | MGT225_TX2_N | AN7 | 收发器数据 6 输出 N |
| FMC2_DP7_C2M_P | MGT225_TX0_P | AR8 | 收发器数据 7 输出 P |
| FMC2_DP7_C2M_N | MGT225_TX0_N | AR7 | 收发器数据 7 输出 N |
| FMC2_HPC_GBTCLK1_M2C_C_N | MGT225_CLK0_N | AJ11 | 收发器参考时钟 0 输入 N |
| FMC2_HPC_GBTCLK1_M2C_C_P | MGT225_CLK0_P | AJ12 | 收发器参考时钟 0 输入 P |
表 3.4.2-FMC HPC J13 连接器引脚分配
3.5 MIPI 接口
AXKU15S 扩展板上带有 2 路 MIPI lanex4 摄像头输入接口。MIPI1 对应 J9,与 FPGA 的 BANK69 和 BANK90 相连。MIPI2 对应 J10,与 FPGA 的 BANK71 和 BANK90 相连,连接的设计示意图如下图所示:

图 3.5.1-MIPI1 接口设计原理图

图 3.5.2- MIPI2 接口设计原理图
MIPI1 接口引脚分配
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
| MIPI1_CLK_P | B69_L19_P | C29 | MIPI 输入时钟正 |
| MIPI1_CLK_N | B69_L19_N | B29 | MIPI 输入时钟负 |
| MIPI1_LAN0_P | B69_L23_P | B26 | MIPI 输入的数据 LANE0 正 |
| MIPI1_LAN0_N | B69_L23_N | A26 | MIPI 输入的数据 LANE0 负 |
| MIPI1_LAN1_P | B69_L20_P | C27 | MIPI 输入的数据 LANE1 正 |
| MIPI1_LAN1_N | B69_L20_N | C28 | MIPI 输入的数据 LANE1 负 |
| MIPI1_LAN2_P | B69_L21_P | B31 | MIPI 输入的数据 LANE2 正 |
| MIPI1_LAN2_N | B69_L21_N | A31 | MIPI 输入的数据 LANE2 负 |
| MIPI1_LAN3_P | B69_L22_P | B27 | MIPI 输入的数据 LANE3 正 |
| MIPI1_LAN3_N | B69_L22_N | A27 | MIPI 输入的数据 LANE3 负 |
| MIPI1_CLK | B90_L8_P | C5 | 摄像头的时钟输入 |
| MIPI1_GPIO | B90_L8_N | C4 | 摄像头的 GPIO 控制 |
| MIPI1_I2C_SCL | B90_L3_P | F3 | 摄像头的 I2C 时钟 |
| MIPI1_I2C_SDA | B90_L3_N | F2 | 摄像头的 I2C 数据 |
表 3.5.1-MIPI1 接口引脚分配
MIPI2 接口引脚分配
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
| MIPI2_CLK_P | B71_L1_P | M16 | MIPI 输入时钟正 |
| MIPI2_CLK_N | B71_L1_N | M15 | MIPI 输入时钟负 |
| MIPI2_LAN0_P | B71_L3_P | L18 | MIPI 输入的数据 LANE0 正 |
| MIPI2_LAN0_N | B71_L3_N | K18 | MIPI 输入的数据 LANE0 负 |
| MIPI2_LAN1_P | B71_L5_P | K16 | MIPI 输入的数据 LANE1 正 |
| MIPI2_LAN1_N | B71_L5_N | J16 | MIPI 输入的数据 LANE1 负 |
| MIPI2_LAN2_P | B71_L2_P | L19 | MIPI 输入的数据 LANE2 正 |
| MIPI2_LAN2_N | B71_L2_N | K19 | MIPI 输入的数据 LANE2 负 |
| MIPI2_LAN3_P | B71_L4_P | L17 | MIPI 输入的数据 LANE3 正 |
| MIPI2_LAN3_N | B71_L4_N | L16 | MIPI 输入的数据 LANE3 负 |
| MIPI2_CLK | B90_L7_P | D3 | 摄像头的时钟输入 |
| MIPI2_GPIO | B90_L7_N | C3 | 摄像头的 GPIO 控制 |
| MIPI2_I2C_SCL | B90_L4_P | F1 | 摄像头的 I2C 时钟 |
| MIPI2_I2C_SDA | B90_L4_N | E1 | 摄像头的 I2C 数据 |
表 3.5.2-MIPI2 接口引脚分配
3.6 USB 转串口
AXKU15S 扩展板上配备了一个 Uart 转 USB 接口,用于系统调试。转换芯片采用 Silicon Labs CP2102N 的 USB-UART 芯片, 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 口进行核心板的单独供电和串口数据通信 。USB Uart 电路设计的示意图如下图所示:

图 3.6.1-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 | 引脚号 | 备注 |
| UART_RXD | B90_L6_N | D1 | Uart 数据输入 |
| UART_TXD | B90_L6_P | D2 | Uart 数据输出 |
表 3.6.1- USB 转串口引脚分配
3.7 SD 卡槽
AXKU15S 底板包含了一个 Micro 型的 SD 卡接口,以提供用户访问 SD 卡存储器,用于用户数据文件。SDIO 信号与 FPGA 的 IO 信号相连,支持 SPI 模式和 SD 模式,使用的 SD 卡为 MicroSD 卡。FPGA 和 SD 卡连接器的原理图如下图所示。

图 3.7.1- SD 卡槽原理图
SD 卡槽引脚分配
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
| SD_CD | B90_L11_N | A3 | SD 片选信号 |
| SD_CLK | B91_L8_P | C10 | SD 时钟信号 |
| SD_CMD | B91_L8_N | C9 | SD 命令信号 |
| SD_D0 | B90_L12_N | A6 | SD 数据 Data0 |
| SD_D1 | B90_L12_P | B6 | SD 数据 Data1 |
| SD_D2 | B91_L7_N | C7 | SD 数据 Data2 |
| SD_D3 | B91_L7_P | C8 | SD 数据 Data3 |
表 3.7.1-SD 卡槽引脚分配
3.8 SATA 接口
板上配备了 2 路 SATA 接口,SATA 的差分信号连接到 GTY BANK131 上。
SATA 的参考时钟 150MHz 由可编程时钟芯片 Si5332BD11025-4 提供。SATA 接口设计的示意图如下图所示:

图 3.8.1- SATA 接口设计示意图
SATA 接口 FPGA 引脚分配如下:
| 信号名称 | 引脚名 | 引脚号 | 备注 |
| SATA1_RX_N | MGT131_RX0_N | M37 | SATA1 数据接收负 |
| SATA1_RX_P | MGT131_RX0_P | M36 | SATA1 数据接收正 |
| SATA2_RX_N | MGT131_RX1_N | L39 | SATA2 数据接收负 |
| SATA2_RX_P | MGT131_RX1_P | L38 | SATA2 数据接收正 |
| SATA1_TX_N | MGT131_TX0_N | J34 | SATA1 数据发送负 |
| SATA1_TX_P | MGT131_TX0_P | J33 | SATA1 数据发送正 |
| SATA2_TX_N | MGT131_TX1_N | G34 | SATA2 数据发送负 |
| SATA2_TX_P | MGT131_TX1_P | G33 | SATA2 数据发送正 |
| SATACLK_N | MGT131_CLK0_N | T28 | SATA 参考时钟负 |
| SATACLK_P | MGT131_CLK0_P | T27 | SATA 参考时钟正 |
表 3.8.1-SATA 引脚分配
3.9 按键和 LED 灯
AXKU15S 底板上有 7 个发光二极管 LED,1 个电源指示灯;2 个串口通信指示灯,4 个用户 LED 灯。当开发板上电后电源指示灯会亮起;4 个 LED 灯连接到 FPGA 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 电压为高时,用户 LED 灯点亮,当连接 IO 电压为低时,用户 LED 会被熄灭。另外板上还有 4 个用户按键,默认按键信号为高,当按键按下时,按键电平为低。用户 LED 灯和按键的硬件连接示意图如图所示:

图 3.9.1-用户 LED 灯和按键硬件连接示意图
用户 LED 灯和按键的引脚分配
| 信号名称 | FPGA 引脚名 | 管脚号 | 备注 |
| KEY4 | B91_L9_P | B7 | 用户按键 4 |
| KEY3 | B91_L9_N | A7 | 用户按键 3 |
| KEY2 | B91_L10_P | B9 | 用户按键 2 |
| KEY1 | B91_L10_N | A8 | 用户按键 1 |
| LED1 | B91_L5_P | D8 | 用户 LED1 灯 |
| LED2 | B91_L5_N | D7 | 用户 LED2 灯 |
| LED3 | B91_L6_P | D11 | 用户 LED3 灯 |
| LED4 | B91_L6_N | D10 | 用户 LED4 灯 |
表 3.9.1-LED 和按键引脚分配
3.10 EEPROM
AXKU15S 开发板板载了一片 EEPROM,型号为 24LC04,容量为:4Kbit(22568bit),由 2 个 256byte 的 block 组成,通过 IIC 总线进行通信。板载 EEPROM 就是为了学习 IIC 总线的通信方式。EEPROM 的 I2C 信号连接的 FPGA 端的 BANK B1 IO 口上。下图为 EEPROM 的设计示意图。

图 3.10.1-EEPROM 原理图部分
EEPROM 引脚分配:
| 引脚名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚 |
| EEPROM_RTC_I2C_SCL | IO_L9N_AD3N_90 | B2 |
| EEPROM_RTC_I2C_SDA | IO_L9P_AD3P_90 | C2 |
表 3.10.1-EEPROM 引脚分配
3.11 温度传感器
AXKU15S 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 0.125 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。下图为 LM75A 传感器芯片的设计示意图

图 3.11.1- LM75A 传感器原理图部分
LM75A 传感器引脚分配:
| 引脚名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚号 |
| LM75A_SCL | IO_L10P_AD2P_90 | B5 |
| LM75A_SDA | IO_L10N_AD2N_90 | B4 |
表 3.11.1-LM75A 传感器引脚分配
3.12 光纤接口
扩展板上有 2 路 QSFP28 光纤接口,用户可以购买 QSFP 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 BANK127-128 的 GTY 收发器的 4 路 RX/TX 相连接。FPGA 和光纤设计示意图如下图所示:

图 3.12.1-光纤设计示意图
2 路光纤接口引脚分配如下:
| 引脚名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚号 | 备注 |
| QSFP1_RX1_N | MGTYRXN0_127 | AH37 | 光模块 1 数据接收负 1 |
| QSFP1_RX1_P | MGTYRXP0_127 | AH36 | 光模块 1 数据接收正 1 |
| QSFP1_RX2_N | MGTYRXN1_127 | AG39 | 光模块 1 数据接收负 2 |
| QSFP1_RX2_P | MGTYRXP1_127 | AG38 | 光模块 1 数据接收正 2 |
| QSFP1_RX3_N | MGTYRXN2_127 | AF37 | 光模块 1 数据接收负 3 |
| QSFP1_RX3_P | MGTYRXP2_127 | AF36 | 光模块 1 数据接收正 3 |
| QSFP1_RX4_N | MGTYRXN3_127 | AE39 | 光模块 1 数据接收负 4 |
| QSFP1_RX4_P | MGTYRXP3_127 | AE38 | 光模块 1 数据接收正 4 |
| QSFP1_TX1_N | MGTYTXN0_127 | AF32 | 光模块 1 数据发送负 1 |
| QSFP1_TX1_P | MGTYTXP0_127 | AF31 | 光模块 1 数据发送正 1 |
| QSFP1_TX2_N | MGTYTXN1_127 | AE34 | 光模块 1 数据发送负 2 |
| QSFP1_TX2_P | MGTYTXP1_127 | AE33 | 光模块 1 数据发送正 2 |
| QSFP1_TX3_N | MGTYTXN2_127 | AD32 | 光模块 1 数据发送负 3 |
| QSFP1_TX3_P | MGTYTXP2_127 | AD31 | 光模块 1 数据发送正 3 |
| QSFP1_TX4_N | MGTYTXN3_127 | AC34 | 光模块 1 数据发送负 4 |
| QSFP1_TX4_P | MGTYTXP3_127 | AC33 | 光模块 1 数据发送正 4 |
| QSFP1_SCL | IO_L1P_AD15P_91 | F6 | 光模块 1 的 I2C 时钟 |
| QSFP1_SDA | IO_L2P_AD14P_91 | F8 | 光模块 1 的 I2C 数据 |
| QSFP1_INTL | IO_L10P_AD2P_93 | L13 | 光模块 1 的中断信号 |
| QSFP1_LPMODE | IO_L2N_AD14N_91 | F7 | 光模块 1 低功耗选择信号 |
| QSFP1_MODPRSL | IO_L10N_AD2N_93 | K13 | 光模块 1 存在指示信号 |
| QSFP1_MODSELL | IO_L9N_AD3N_93 | M10 | 光模块 1 模块选择信号 |
| QSFP1_RESETL | IO_L9P_AD3P_93 | N10 | 光模块 1 复位信号 |
| QSFP2_RX1_N | MGTYRXN0_128 | AD37 | 光模块 2 数据接收负 1 |
| QSFP2_RX1_P | MGTYRXP0_128 | AD36 | 光模块 2 数据接收正 1 |
| QSFP2_RX2_N | MGTYRXN1_128 | AC39 | 光模块 2 数据接收负 2 |
| QSFP2_RX2_P | MGTYRXP1_128 | AC38 | 光模块 2 数据接收正 2 |
| QSFP2_RX3_N | MGTYRXN2_128 | AB37 | 光模块 2 数据接收负 3 |
| QSFP2_RX3_P | MGTYRXP2_128 | AB36 | 光模块 2 数据接收正 3 |
| QSFP2_RX4_N | MGTYRXN3_128 | AA39 | 光模块 2 数据接收负 4 |
| QSFP2_RX4_P | MGTYRXP3_128 | AA38 | 光模块 2 数据接收正 4 |
| QSFP2_TX1_N | MGTYTXN0_128 | AB32 | 光模块 2 数据发送负 1 |
| QSFP2_TX1_P | MGTYTXP0_128 | AB31 | 光模块 2 数据发送正 1 |
| QSFP2_TX2_N | MGTYTXN1_128 | AA34 | 光模块 2 数据发送负 2 |
| QSFP2_TX2_P | MGTYTXP1_128 | AA33 | 光模块 2 数据发送正 2 |
| QSFP2_TX3_N | MGTYTXN2_128 | Y32 | 光模块 2 数据发送负 3 |
| QSFP2_TX3_P | MGTYTXP2_128 | Y31 | 光模块 2 数据发送正 3 |
| QSFP2_TX4_N | MGTYTXN3_128 | W34 | 光模块 2 数据发送负 4 |
| QSFP2_TX4_P | MGTYTXP3_128 | W33 | 光模块 2 数据发送正 4 |
| QSFP2_SCL | IO_L5N_HDGC_AD7N_93 | N14 | 光模块 2 的 I2C 时钟 |
| QSFP2_SDA | IO_L5P_HDGC_AD7P_93 | N15 | 光模块 2 的 I2C 数据 |
| QSFP2_INTL | IO_L1P_AD11P_93 | R15 | 光模块 2 的中断信号 |
| QSFP2_LPMODE | IO_L6N_HDGC_AD6N_93 | N12 | 光模块 2 低功耗选择信号 |
| QSFP2_MODPRSL | IO_L1N_AD11N_93 | P15 | 光模块 2 存在指示信号 |
| QSFP2_MODSELL | IO_L2N_AD10N_93 | R13 | 光模块 2 模块选择信号 |
| QSFP2_RESETL | IO_L2P_AD10P_93 | R14 | 光模块 2 复位信号 |
表 3.12.1-光纤接口引脚分配
3.13 JTAG 调试口
在 AXKU15S 底板上预留了一个 10PIN 的 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,避免芯片的损坏。FPGA 和 JTAG 引脚分配如下表所示:
| 引脚名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚号 | 备注 |
| FPGA_TDO | TDO_0 | AG27 | TDO 输出 |
| FPGA_TCK | TCK_0 | AG23 | TCK 时钟 |
| FPGA_TDI | TDI_0 | AG24 | TDI 输入 |
| FPGA_TMS | TMS_0 | AD22 | TMS 模式选择 |
表 3.13.1-JTAG 接口引脚分配
3.14 时钟配置
AXKU15S 底板上有 2 路差分有源时钟 G2 和 G3,频率都是 156.25MHz。为 FPGA 的高速收发器提供参考时钟。同时,BANK127,BANK128 的参考时钟可选择由 Si5332BD11025-4 芯片提供或或独立的晶振提供。时钟电路示意图如下图 3.14.1 所示:

图 3.14.1-原理图中电源接口部分
FPGA 和时钟引脚分配如下表所示:
| 引脚名称 | FPGA 引脚名 | FPGA 引脚号 | 备注 |
| MGT_B_CLOCK_P | MGTREFCLK1P_127 | AC29 | 高速收发器参考时钟正 B |
| MGT_A_CLOCK_N | MGTREFCLK1N_224 | AK9 | 高速收发器参考时钟负 A |
| MGT_A_CLOCK_P | MGTREFCLK1P_224 | AK10 | 高速收发器参考时钟正 A |
| MGT_B_CLOCK_N | MGTREFCLK1N_127 | AC30 | 高速收发器参考时钟负 B |
| CLK0_N | MGTREFCLK0N_127 | AE30 | 时钟 0 输入 N |
| CLK0_P | MGTREFCLK0P_127 | AE29 | 时钟 0 输入 P |
| CLK1_N | MGTREFCLK0N_128 | AB28 | 时钟 1 输入 N |
| CLK1_P | MGTREFCLK0P_128 | AB27 | 时钟 1 输入 P |
| CLK2_N | MGTREFCLK1N_227 | AD9 | 时钟 2 输入 N |
| CLK2_P | MGTREFCLK1P_227 | AD10 | 时钟 2 输入 P |
| CLK3_N | MGTREFCLK1N_128 | AA30 | 时钟 3 输入 N |
| CLK3_P | MGTREFCLK1P_128 | AA29 | 时钟 3 输入 P |
| CLK7_N | MGTREFCLK1N_226 | AF9 | 时钟 7 输入 N |
| CLK7_P | MGTREFCLK1P_226 | AF10 | 时钟 7 输入 P |
表 3.14.1-时钟信号引脚分配
3.15 电源
开发板的电源输入电压为 DC12V,可以通过 PCIE 插槽或者外接 +12V 电源给板子供电。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。4 路 DC/DC 电源芯片 SGM61163 分别输出 +5V、FMC1_VADJ、FMC2_VADJ 和 3.3V 电压;ETA1471 输出 FPGABANK 所需的电压。同时输出的 +3.3V 给多路 LDO 输出 JTAG 各 FPGABANK 所需的电压。核心板 BANK69-71 默认通过 DCDC 芯片供电,BANK90-94 电源默认接 3.3V,用户可通过电阻选择 LDO 芯片供电,电源设计示意图如下图所示:

图 3.15.1-原理图中电源接口部分
各个电源分配的功能如下表所示:
| 电源 | 功能 |
| +5.0V | 扩展模块供电电源 |
| FMC1_VADJ | FMC1 调整电压 |
| FMC2_VADJ | FMC2 调整电压 |
| +3.3V | 底板外设电源 |
| VDD_REF | JTAG 电源 |
| VCCIO_65 | FPGA BANK 电压 |
| VCCIO_90_91_93_94_ADJ@1A | FPGA BANK 电压 |
| VCCIO_69_70_71_ADJ@1A | FPGA BANK 电压 |
表 3.15.1-电源功能分配
3.16 结构尺寸图

图 3.16.1-开发板正面图(Top View)
附录:缩略语表
| 缩略语 | 英文全称 | 中文说明 |
| PS | Processor System | 处理器系统 |
| PL | Programmable Logic | 可编程逻辑 |
| SOC | System on Chip | 片上系统 |
| DDR3 | Double Data Rate 3 SDRAM | 第三代双倍数据率同步动态随机存取存储器 |
| eMMC | Embedded Multi Media Card | 嵌入式多媒体卡 |
| QSPI | Quad Serial Peripheral Interface | 四线串行外设接口 |
| GTP | Gigabit Transceiver | 吉比特收发器 |
| UART | Universal Asynchronous Receiver/Transmitter | 通用异步收发器 |
| HDMI | High-Definition Multimedia Interface | 高清晰度多媒体接口 |
| PCIe | Peripheral Component Interconnect Express | 高速外设组件互连 |
| USB | Universal Serial Bus | 通用串行总线 |
| JTAG | Joint Test Action Group | 联合测试工作组 |
| SFP | Small Form-factor Pluggable | 小型可插拔光模块 |
| MIO | Multiplexed I/O | 多路复用输入/输出 |
| GPHY | Gigabit Ethernet PHY | 千兆以太网物理层收发器 |
| I2C | Inter-Integrated Circuit | 集成电路间总线 |
| RGMII | Reduced Gigabit Media Independent Interface | 简化吉比特介质无关接口 |
| RMII | Reduced Media Independent Interface | 简化介质无关接口 |
| LED | Light Emitting Diode | 发光二极管 |
| LVDS | Low-Voltage Differential Signaling | 低压差分信号 |
联系我们
芯驿电子科技(上海)有限公司
公司网址:www.alinx.com
服务热线:021-67676997
技术支持:support@alinx.com
工作时间:9:00-18:00 周一到周五
© 芯驿电子科技(上海)有限公司,保留所有权利。