数据采集传输卡：430-基于RFSOC的8路5G ADC和8路10G的DAC PCIe卡

基于RFSOC的8路5G ADC和8路10G的DAC PCIe卡

一、板卡概述

    板卡使用Xilinx的第三代RFSOC系列，单颗芯片包含8路ADC和DAC，64-bit Cortex A53系列4核CPU，Cortex-R5F实时处理核，以及大容量FPGA。

    对主机接口采用PCIe Gen3x16，配合PCIe DMA传输，支持高速数据采集和传输。

 

 

 

 

 

二、板卡特性：

• 基于Zynq RFSoC系列FPGA，支持8路最高5G ADC和8路最高10G的DAC
• PL 2组64bit 2400M DDR4，支持PL部分高速存储和处理。 单组4GB字节容量，PL部分8GB字节容量。
• 标准PCIe全高半长板型（167 x 111 mm ），适配常见主机、服务器
• PCIe Gen3 x16，高速数据通讯，附带DMA传输例程
• 可快速修改版型，支持客户定制开发
• PS部分1组64bit位宽DDR4，单组4GB字节
• 可配置的Dual QSPI 加载
• 支持MicroSD卡加载
• 1000Base-T以太网（RJ45）端口（CPU端）
• USB接口支持
• 支持外部时钟输入

 三、FPGA设计框图：

 

 

 

    PL部分，主要分为：

1. PCIe DMA部分，PCIe分为寄存器通道和数据DMA通道，寄存器用于板卡控制和状态监控，数据DMA用于读取ADC采集的数据。
2. DDR4控制管理，包括ADC的数据写入DDR4，以及上位机从DDR4中读取数据。
3. RF硬件控制，用于控制板卡上PLL，ADC和DAC控制。
4. 数据处理模块，即用户的数据处理部分。可根据客户的要求定制开发。

 

    板卡时钟灵活，支持多种应用配置，模拟部分的时钟，采用LMK04828，双PLL锁相环。

    如果采用板内时钟，用TCXO和VCXO双锁相环，提供稳定可靠的模拟时钟。同时也输出一路给FPGA进行数字处理。

    该方案也支持使用外部独立输入时钟，通过LMK04828扇出后输出给ADC和DAC。

 

 

 

 

 

 

    数字部分，使用高集成度的SI5341B，单路芯片输出PS和PL所需的各路时钟。

 

 

 

 

 

 

四、部分测试结果：