PCIE909-基于XILINX VU9P的PCIE3.0高性能FMC+载板

一， 板卡介绍

PCIE-909是一款基于XILINX XCVU9P-2FLGA2104I的PCIE3.0 X 16高性能板卡，板卡集成FMC+连接器，可与公司的全系列FMC子卡实现对接。可将AD采集的数据通过PCIE总线上传至服务器并落盘存储，也可以将服务器数据下传给DAC进行回放。具有4个QSFP+接口，可以支持10G或100G网口，与上位机进行数据通讯。网络协议支持UDP或高效的MAC直传模式。

二， 板卡照片

三， 原理框图

四， 技术指标

硬件指标：

l  FPGA型号：XILINX XCVU9P-2FLGA2104I

l  DDR4型号：MT40A1G16KD-062E:E

l  DDR4容量与带宽：两组64位,每组容量8GB,读写带宽大于16GB/S。

l  PCIE接口：PCI Express Gen 3 x 16

l  DMA支持：支持XDMA

l  光纤：4个QSGFP28, 4 x 25Gsps

l  FMC+接口：FMC+(HPC)接口，符合VITA57.4规范，SERDES线速率可达25Gsps以上。

l  两个TYPE C 接口（连接GTY）。

l  扩展IO: 18 个GPIO，可差分可单端

l  前面板具有复位按键和LED指示。

l  板卡尺寸：235mm X 111mm。

l  工作温度：-40℃～+55℃。

软件指标：

l  DMA上行速率：大于8GB/S

l  DMA落盘速率：大于4GB/S

l  提供windows和linux下的驱动程序和测试例程

五， 基于PCIE的应用例程

与FMC162子卡搭配实现基于PCIE3.0X16总线的2通道1Gsps AD数据采集，和2通道1Gsps DA数据输出回放功能。

 长时间连续存盘带宽为4GB/S, 长时间连续数据回放带宽为4GB/S。上位机软件操作界面如下：

六，   基于光纤的应用例程

与FMC190子卡搭配实现基于100G网口的2通道2.4Gsps AD数据采集，和2通道2.4Gsps DA数据连续回放功能。

AD采集工作机制：  AD数据上传模式：两路AD的采样率为2.4Gsps，当上位机启动采集命令后，两路AD数据以9.6GB/S的带宽，实时写满第一组DDR4,即DDR0。写满后停止写入，再将DDR4里面的数据通过100G网口上传到上位机，并存盘。上位机软件操作界面如下：

  2.4Gsps采样率下，150MHz信号源波形如下：

DA回放工作机制：将采集存盘下来的AD数据通过上位机下发给第二组DDR4。DAC通过2.4Gsps的更新速率将存储在DDR4里面的数据进行循环播放。频谱仪显示回放波形如下：