基于C6000 DSP + Kintex-7 FPGA 的多核应用方案——

ICETEK-C6678+XC7K325T-KBFMC

一. 产品概述：

    ICETEK-C6678+XC7K325T-KBFMC是瑞泰创新公司自主研发并生产的一款DSP+FPGA高端多核应用高速图像处理开发套件。

    该图像处理开发套件以TI KeyStone架构C6000系列TMS320C6678八核C66x定点/浮点DSP，和Xilinx Kintex-7 FPGA为主处理器，采用“C6678 DSP核心板+XC7K325T FPGA核心板”双核心板模式，通过精密、高速板对板连接器与应用扩展底板连接，形成一套完整的DSP+FPGA多核应用处理系统。DSP核心板与FPGA核心板各自均可独立工作，而核心板之间则通过SRIO、EMIF、SPI、GPIO、I2C等通信总线连接，并通过应用扩展底板扩展出C6678和XC7K325T数据引脚，以及千兆网络、视频采集、音频采集、PCIe、SFP、FMC等多种外设接口，方便开发者使用并快速进行二次开发设计。

    ICETEK-C6678+XC7K325T-KBFMC高速图像处理开发套件以其强大而快速的处理能力，使其在工业图像处理、高速图像采集处理、基带信号处理、软件无线电系统、无线仿真平台等领域获得更广泛的应用与产品。

二. 重要特点：

    1. DSP与FPGA之间具有EMIF和SRIO两种高速接口，满足更多产品设计需求；

    2. 应用扩展底板直接扩展FMC插座，更为方便的与各种FMC模块连接；

    3. 选用900pin引脚的高端FPGA，外扩更多的I/O引脚。

三. 硬件指标：

■ 原理框图：

■ 接口示意图：

■ 核心处理器组成说明：

  ● TI C6678多核 DSP +Xilinx Kintex-7 FPGA协同处理

■ 接口性能：

  ● 1个400PIN FMC接口

  ● 1个14PIN DSP JTAG调试接口

  ● 1个14PIN FPGA JTAG调试接口

  ● 2个180PIN DSP扩展接口

  ● 1个20PIN DSP扩展接口

  ● 1个50PIN DSP扩展接口

  ● 2个140PIN FPGA扩展接口

  ● 1个10PIN FPGA扩展接口

  ● 2个SFP接口

  ● 1个PCIe接口

  ● 2路千兆网络接口 

  ● 1路10M/100M网络接口

  ● 1个数字摄像头接口，20PIN插针

  ● 1路模拟视频输入接口

  ● 1路模拟视频输出接口

  ● 1路MIC IN音频接口

  ● 1路LINE IN音频接口

  ● 1路LINE OUT音频接口

  ● 1个UART接口，4PIN插针

  ● 1个UART转USB接口

  ● 1个RS232接口，3PIN插针

  ● 1个电源适配器输入接口

■ 其他性能：

  ● 1个蜂鸣器

  ● 1组BOOTMODE模式开关

  ● 1组用户指示灯

  ● 1组用户按键

  ● 2个1.8寸单色液晶显示屏

■ 处理性能：

  ● DSP 定点运算：40GMAC/Core*8=320GMAC； 

  ● DSP 浮点运算：20GFLOPs/Core*8=160GFLOPs 

  ● FPGA延迟3ns

■ 存储性能：

  ● DSP处理节点：16Gb DDR3

  ● DSP处理节点：512Mb NAND FLASH

  ● DSP处理节点：64Mb NOR FLASH

  ● FPGA处理节点：8Gbit DDR3L

  ● FPGA处理节点：64M SPI FLASH

■ 互联性能：

  ● DSP与FPGA：SRIO x4@5Gbps/lane

  ● DSP与FPGA：EMIF 18位地址总线

  ● DSP与FPGA：SPI连接

  ● DSP与FPGA：IIC连接

  ● FPGA与FMC 接口：1 路 GTX x8@10Gbps/lane

■ 物理与电气特性：

  ● 板卡尺寸：

    - ICETEK-C6678-KB核心板尺寸（长x宽）：80mm x 60mm

    - ICETEK-XC7K325T-KB280核心板尺寸（长x宽）：70mm x 55mm

  ● 板卡供电：3A max@+12V（±5%）

  ● 散热方式：自然风冷散热

■ 环境特性：

  ● 工作温度：-40°C ~﹢85°C

  ● 存储温度：-55°C ~﹢125°C 

  ● 工作湿度：5%~95%，非凝结

四. 主要器件：

■ DSP：TMS320C6678

  ● 8个1.00GHz和1.25GHz的TMS320C66x DSP核心子系统

    - 1.25GHz时为320 GMAC / 160 GFLOP

    - 每个内核32KB L1P，32KB L1D，512KB L2

    - 4MB共享L2

  ● 多核导航器和TeraNet交换矩阵-2 Tb

  ● 网络协处理器-数据包加速器，安全加速器

  ● 4个SRIO 2.1通道-每个通道全双工5 Gbaud

  ● 两通道PCIe Gen2-每通道5 Gbaud全双工

  ● HyperLInk-50Gbaud操作，全双工

  ● 以太网MAC子系统-两个SGMII端口，具有10/100/1000 Mbps操作

  ● 64位DDR3接口(DDR3-1600)-8 GB可寻址存储空间

  ● 16位EMIF-异步SRAM，NAND和NOR闪存支持

  ● UART接口

  ● I2C接口

  ● 16个GPIO引脚

  ● SPI接口

  ● 16个64位计时器

  ● 3个片上PLL

  ● 温度范围：-40°C ~85°C

■ FPGA：Xilinx Kintex-7系列FPGA

  ● 逻辑单元：326,080

  ● LAB/CLB数：25475

  ● 总RAM数：16404480

  ● I/O数：500

  ● 工作温度：-40°C ~85°C