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采用易靈思Ti60F100的Ti60F100I3評估板詳解

XL FPGA技術交流 ? 來源:易靈思FPGA技術交流 ? 作者:易靈思FPGA技術交流 ? 2025-01-22 11:39 ? 次閱讀

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簡介

TI60F100-DK是一款采用易靈思Ti60F100開發(fā)的評估板。

采用底板和核心板分離的方式來實現(xiàn)。單獨的核心板主要是考慮有客戶可能需要自己定制底板。

特性說明:

(1)單TypeC usb不僅支持供電,還同時實現(xiàn)JTAG下載、SOFT JTAG軟核調(diào)試及UART三個功能;

(2)千兆以太網(wǎng)。支持裕太的YT8531SH,高效穩(wěn)定。

(3)HDMI輸出。LVDS實現(xiàn)HDMI輸出,分辨支持1080p@60,HDMI支持音頻輸出;

(4)外擴Flash。Ti60F100片上Flash為16Mb,而外擴Flash可以根據(jù)需要任意擴展;

(5)用戶LED。兩個;

(6)用戶按鍵。兩個;

(7)MIPI擴展。最大支持兩組MIPI x4發(fā)送,支持1組MIPI x4接收;

(8)LVDS擴展。10對差分對可用于LVDS接收或者發(fā)送;

(9)擴展IO。27個IO。

核心板

TI60F100-DK采用底板與核心板分離的結構。用戶可以通過核心板外擴自己的外設實現(xiàn)制定功能。以下是核心板的硬件設計說明。核心板主要是把IO引出來。方便客戶自己定義功能。

IO座子分別為50Pin和60Pin,可以確保防反插。Pin間距為0.4mm。

核心板尺寸為2.4cm x 2.4cm。

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(1)核心板電源

核心板電源包括0.95V,1.8V和1.2V。保證核電壓及IO電壓供電,1.2V為MIPI Bank電壓供電??蛻艨梢愿鶕?jù)需要配置Bank電壓為1.8V或者1.2V.

(2)時鐘

核心板配有一個25M的晶振

編號 時鐘頻率 管腳名 管腳號 Bank電壓 Bank
X1 CLK_25M GPIOL_P_07_CLK0_P F4 1.8V 1A_4B

表1

(3)上電時序

Ti60F100對上電時序是有要求的。Demo板按上電要求進行了配置。

(4)差分對等長處理

核心板做了三組等長的差分對,以備客戶進行底板開發(fā)時有底板需求。等長為3mil,請確認三組分別等長,組與組之間沒有等長關系。

差分對 用作MIPI 用作LVDS 說明


GPIOR_PN_00 MIPI_DATA PLL_RX_CLK MIPI_RX_CLK:說明
該差分對可以用作MIPI RX的時鐘;
PLL_RX_CLK:說明
該管腳可以連接
LVDS的參考時鐘。
GPIOR_PN_01 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_02 MIPI_RX_CLK DATA
GPIOR_PN_03 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_04 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_05 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_06 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_07 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_08 MIPI_DATA DATA/GCLK
GPIOR_PN_09 MIPI_DATA DATA/GCLK


GPIOR_PN_10 MIPI_RX_CLK DATA/GCLK
GPIOR_PN_11 MIPI_DATA DATA/GCLK
GPIOR_PN_12 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_13 MIPI_DATA DATA
GPIOR_PN_14 MIPI_DATA DATA


GPIOL_PN_09 MIPI_RX_CLK DATA/GCLK
GPIOL_PN_10 MIPI_DATA DATA/GCLK
GPIOL_PN_11 MIPI_DATA DATA
GPIOL_PN_12 MIPI_DATA DATA
GPIOL_PN_13 MIPI_DATA DATA
GPIOL_PN_18 PLL_RX_CLK

表2

底板

目前底板主要提供了,尺寸為10x8cm

6553bf7c-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

(1)電源

底板通過TypeC USB供電。使用方便簡單。另外只需要一個USB線就可以同時實現(xiàn)JTAG下載、softJTAG軟核調(diào)試及UART。所以在使用上會非常簡單。

(2)用戶按鍵

65799f44-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

硬件圖片

按鍵絲印 按鍵編號 FPGA Name FPGA Num 說明
SW2 KEY0 GPIOR_P_19_PLLIN0 A9 如果使用按鍵需要J7 Header短接,并且按鍵與SOFT JTAG共用IO
SW1 KEY1 GPIOR_N_19 A10

表5

658cd9a6-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

(3)用戶LED

65a15f20-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

按鍵編號 FPGA Name FPGA Num 說明
D1 GPIOL_P_11 E2 請注意LED與SOFT JTAG共用IO
D2 GPIOL_N_11 E3

表6

請注意:由于Ti60F100 IO有限,所以LED,按鍵是和soft JTAG共用IO

(4)板載下載器、SOFT JTAG及UART

底板配有FT4232板載程序配置方案,不需要外掛,所以連線非常簡單,穩(wěn)定性也更好;另外FT4232還可以同時支持UART,所以實現(xiàn)一線三用的功能。

65b6b500-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

Demo板使用下載芯片的第三路作為UART

SIGNAL FPGA Name FPGA Num 說明
UART_RX GPIOR_N_10_CLK9_N C7 UART_RX:FPGA為input;UART_TX:FPGA為output;
UART_TX GPIOR_P_10_CLK9_P D6

表7

易靈思的soc與邏輯不能共用JTAG同時調(diào)試,所以需要通過IO模擬JTAG,該demo板,下載芯片可以同時實現(xiàn)JTAG下載及SOFT JTAG高度功能。

SIGNAL FPGA Name FPGA Num 說明
SOFT_TMS GPIOR_P_19_PLLIN0 A9 對于FPGA來說,SOFT_TDO為output,其余為input。使用softJTAG需要把J7短接。
SOFT_TCK GPIOL_N_11 E3
SOFT_TDI GPIOR_N_19 A10
SOFT_TDO GPIOL_P_11 E2

表8

(5)擴展flash

Ti60F100內(nèi)部自帶16Mb的Flash,但是很多客戶反饋片上Flash容量偏小,需要擴展。所以底板上提供一個外部GD25LQ64的flash 用于擴展使用,并支持4線。

按鍵編號 FPGA Name FPGA Num 說明
FLASH_CDI0 GPIOL_P_03 H2 注意,外部擴展flash與合封的flash是共用CCK,CDI0和CDI1.
FLASH_CDI1 GPIOL_P_03 H1
FLASH_CDI2 GPIOL_P_05 G4
FLASH_CDI3 GPIOL_N_05 G3
FLASH_SS_N GPIOT_P_01 A4
FLASH_CCK GPIOL_N_01 J2

表9

65cdf788-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

(6)HDMI輸出

底板J3為HDMI輸出,分辨率最高支持1080p60,方便畫面顯示。

SIGNAL FPGA Name FPGA Num 說明
TX_TMDS_CLK_P GPIOR_P_11_CLK8_P D8
TX_TMDS_CLK_N GPIOR_N_11_CLK8_N D9
TX_TMDS_DATA_P2 GPIOR_P_13 C8
TX_TMDS_DATA_N2 GPIOR_N_13 B8
TX_TMDS_DATA_P1 GPIOR_P_14 B9
TX_TMDS_DATA_N1 GPIOR_N_14 B10
TX_TMDS_DATA_P0 GPIOR_P_12 D10
TX_TMDS_DATA_N0 GPIOR_N_12 C10

表9

(7)MIPI擴展

在J1座子上預留了10對差分對,可以用于1組4lane的MIPI CSI/DSI接收和1組4lane CSI/DSI發(fā)送,也可以用組MIPI CSI/DSI 發(fā)送。等長為3mil

65d880b8-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

當該Bank電壓配置為1.8V時,可以用作LVDS,最大10對差分對接收或者發(fā)送。

PIN PIN
1 3.3V 2 GPIOR_P_08_CLK11_P
3 5V 4 GPIOR_N_08_CLK11_N
5 GND 6 GND
7 GPIOR_P_04 8 GPIOR_P_07
9 GPIOR_N_04 10 GPIOR_N_07
11 GND 12 GND
13 GPIOR_P_01 14 GPIOR_P_05
15 GPIOR_N_01 16 GPIOR_N_05
17 GND 18 GND
19 GPIOR_P_02 20 GPIOR_P_09_CLK10_P
21 GPIOR_N_02 22 GPIOR_N_09_CLK10_N
23 GND 24 GND
25 GPIOR_P_03 26 GPIOR_P_06
27 GPIOR_N_03 28 GPIOR_N_06
29 GND 30 GND
31 GPIOR_P_00_PLLIN0 32 GPIOL_P_10
33 GPIOR_N_00 34 GPIOL_N_10
35 GND 36 GND
37 GPIOL_P_12 38 GPIOL_P_09
39 GPIOL_N_12 40 GPIOL_P_09

表10

MIPI分配規(guī)則,當作為發(fā)送時,可支持兩組MIPI X4發(fā)送;當作為接收時,只有紫色一組可以作為接收,因為只有GPIOR_PN_02可以作為接收時鐘。下圖是同時接有Senosr和屏的圖片。

65edc7ac-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

(8)LVDS擴展

在表10中,10對帶顏色的差分做都做了等長,底板3mil,核心板3mil。其中GPIOR_PN_00可以用作LVDS時鐘接收連接于PLL。在設計中這些差分對所在的Bank默認Bank電壓是1.2V,所以如果要用作LVDS需要把該Bank的電壓修改成1.8V,也就是貼上R18,斷開R17.

請注意MIPI和LVDS是共用IO的。

66290c40-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

(9)GE口

底板提供了三速以太網(wǎng)接口。采用的是裕泰的YT8531SH。

SIGNAL FPGA Name FPGA Num 說明
TX_CLK GPIOL_P_06 G1
TXD0 GPIOL_N_06 F1
TXD1 GPIOL_P_15 C5
TXD2 GPIOL_N_15_TEST_N D5
TXD3 GPIOL_N_18 B2
TX_CTL GPIOL_N_09_MIPI_CKN F2
RX_CLK GPIOL_P_08 E4
RXD0 GPIOL_P_17 B4
RXD1 GPIOL_N_07 F5
RXD2 GPIOL_N_08 E5
RXD3 GPIOL_P_18_PLLIN B3
RX_CTL GPIOL_N_17 C4
MDIO GPIOL_P_13 B1
MDC GPIOL_N_13 C1

表11

(10)加密驗證

Ti60F100-DK支持加密驗證。VQPS默認10K電阻下拉到地。如果需要驗證加密功能,短接J3座子給VQPS供電,加密燒寫完成之后再斷開J3;如果不需要驗證直接把J3斷開即可。

663f032e-c4cd-11ef-902f-92fbcf53809c.png

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