四通道高速数据采集卡(16bits、PCI Express3.0 x8、250MSps、4GB DDR4)

推荐给大家一款南科复华自主研发N-Linx高性能高速数据采集卡,FPGA 芯片是基于 XILINX 公司的 Kintex Ultrascale 系列的 XCKU060-2FFVA1156I。板上 4 片 Micron 的 1GB 的 DDR4 芯片 MT40A512M16LY-062EIT,总的容量达 4GB。另外核心板上也集成了 2 片 128MBit 大小的 QSPI FLASH,用于启动存储配置和系统文件。

板上集成了两片16bit,250MHz高性能ADC芯片,型号为ADS42LB69;同时集成了一片14bit,500MHz高性能DA芯片,同时为了保证高性能的数据采集、处理和传输等工作,集成了两个150MHz、一个200MHz、一个300MHz高性能差分晶振。为了保证高速数据传输,采用PCIe3.0 x8高速接口。

FPGA芯片使用 Xilinx 公司的 KINTEX UltraSacale芯片,型号为 XCKU060-2FFVA1156I。Xilinx KINTEX UltraSacale 的芯片命名规则如下所示:

四通道高速数据采集卡(16bits、PCI Express3.0 x8、250MSps、4GB DDR4)_第1张图片

 

FPGA的主要技术参数如下

名称 参数
逻辑单元Logic Cells 725,550
查找表 CLB LUTs 331,680
触发器 CLB flip-flops 663,360
Block RAM大小 38
DSP单元 DSP Slices 2,760
PCIe Gen3 x8 3
速度等级 -2
稳定等级 工业级

采集卡上集成四片Micron的1GB的DDR4芯片, 型号为 MT40A512M16LY-062EIT。四片DDR4 SDRAM组成64bit的总线宽度,4片DDR4芯片连接到FPGA,DDR4 SDRAM的最高工作时钟可达1200Mhz,四片DDR4存储系统直接连接到了FPGA的BANK44, BANK45,BANK46的接口上。

FPGA与DDR4硬件连接方式

四通道高速数据采集卡(16bits、PCI Express3.0 x8、250MSps、4GB DDR4)_第2张图片

 

实际做好的板子:

 

通过以上的过程就完成了对一款四通道的FPGA芯片的使用,频率可以达到800MHz,足以满足很多场合的应用了。如果有同学对这款芯片的使用感兴趣,或者正好有项目需要。电路板资料和程序资料,也有做好的板子,可以联系微信:xfrr390。

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