本文主要讲解：高速数据采集和生成基于TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7开发板原理图
1 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7开发板原理图性能：
Ø 集成TL6678-EasyEVM开发板（DSP端）+ TL-K7FMC采集卡（FPGA端）；
Ø DSP端基于TI KeyStone C66x多核定点/浮点DSP TMS320C6678，FPGA端基于Xilinx Kintex-7处理器；
Ø TMS320C6678集成8个C66x核，每核主频1.0/1.25GHz，运算速度高达320GMACS和160GFLOPS，每核心32KByte L1P、32KByte L1D、512KByte L2，4MByte多核共享内存，8192个多用途硬件队列，支持DMA传输；
Ø FPGA芯片为XC7K325T-2FFG676I，逻辑单元326K个，DSP Slice 840个，8对高速串行收发器，每通道通信速率高达12.5Gbit/s；
Ø DSP开发板支持双千兆网口，可接工业网络摄像机，同时支持TIMER、EMIF16、I2C、SPI、UART、TSIP等常见接口；
Ø FPGA采集卡支持工业级FMC接口、SFP+光纤接口、千兆网口等高速接口，同时支持CameraLink输入输出、VGA输出等拓展模块；
Ø 开发板DSP端与FPGA端通过I2C、PCIe、SRIO等通讯接口连接，其中PCIe、SRIO每路传输速度最高可达到5GBaud。
广州创龙基于TI KeyStone C66x多核DSP设计的TL6678FI-EasyEVM是一款DSP+FPGA高速大数据采集处理架构开发板，适用于高端图像处理、高速大数据传输和音视频等大数据采集处理领域。
此设计通过I2C、PCIe、SRIO等通信接口将DSP开发板和FPGA采集卡结合在一起，组成DSP+FPGA架构，实现了需求独特、灵活、功能强大的DSP+FPGA高速数据采集处理系统。
DSP和FPGA可以独立开发，互不干扰。其中DSP开发板使用核心板+底板形式，SOM-TL6678核心板引出CPU丰富的资源信号引脚，二次开发极其容易，客户只需要专注上层运用，降低了开发难度和时间成本。FPGA采集卡支持PCI Express 2.0标准，串行高速输入输出GTX总线通过HDMI接口提供稳定、可靠的高速传输能力，还引出丰富的IO接口，为产品的快速成型提供极大的便利。
提供丰富的Demo程序，包含DSP开发例程、DSP与FPGA通信例程、FPGA开发例程，全面的技术支持，协助客户进行底板设计和调试以及多核软件开发。
2 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7典型运用领域
ü 数据采集处理显示系统Telecom Tower：远端射频单元（RRU）
ü 高速数据采集和生成
ü 高速数据采集处理系统
ü 高端图像处理设备
ü 高端音视频数据处理
ü 通信系统
3 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7通讯原理
硬件框图
图 5 大数据采集原理框图
（1）FMC连接器可接入高速ADC和DAC标准模块。FPGA同步采集两路AD模拟输入信号，可实现对AD数据进行预滤波处理，AD采样率最高可达250MSPS。另外一路DAC可输出任意幅值和任意波形的并行DA数据，更新速率175MSPS。
（2）高速数据传输部分由EMIF16、I2C、PCIe、SRIO等通信接口构成。大规模吞吐量的AD和DA数据，可通过SRIO和PCIe接口在DSP和FPGA之间进行高速稳定传输；DSP可通过EMIF16总线对FPGA进行逻辑控制和进行中等规模吞吐量的数据交换，同时可通过I2C对FPGA端进行初始化设置和参数配置。
（3）高速数据处理部分由DSP核和算法库构成。可实现对AD和DA数据进行时域、频域、幅值等信号参数进行实时变换处理（如FFT变换、FIR滤波等）。
（4）视频采集、输出拓展部分由CameraLink输入输出模块、VGA输出模块、千兆网口等部分构成。接口资源丰富，方案选择灵活方便，是高端图像处理系统的理想选择。
4 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7硬件参数
表 1 DSP端硬件参数
| CPU |
TMS320C6678，8核C66x，主频1.0/1.25GHz |
| ROM |
128/256MByte NAND FLASH |
| 16MByte SPI NOR FLASH |
|
| RAM |
1/2GByte DDR3 |
| EEPROM |
1Mbit |
| ECC |
256/512MByte DDR3 |
| SENSOR |
1x TMP102AIDRLT，核心板温度传感器，I2C接口 |
| B2B Connector |
2x 50pin公座B2B，2x 50pin母座B2B，间距0.8mm，合高5.0mm； 1x 80pin高速B2B连接器，间距0.5mm，合高5.0mm，共280pin，信号速率最高可达10GBaud |
| LED |
2x供电指示灯（核心板1个，底板1个） |
| 4x用户指示灯（核心板2个，底板2个） |
|
| KEY |
2x复位按键，包含1个系统复位和1个软复位 |
| 1x NMI按键 |
|
| 1x用户程按键 |
|
| SRIO |
4x SRIO，四端口四通道，每通道最高通信速率5GBaud |
| PCIe |
1x PCIe Gen2，单端口双通道，每通道最高通信速率5GBaud |
| HyperLink |
1x HyperLink，最高通信速率40GBaud，KeyStone处理器间互连的理想接口 |
| IO |
2x 25pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm，含EMIF16拓展信号 |
| 2x 25pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm，含SPI、I2C、TIMER、GPIO等拓展信号 |
|
| 2x 25pin IDC3简易牛角座，间距2.54mm，含TSIP拓展信号 |
|
| UART |
1x UART，Micro USB接口，提供4针TTL电平测试端口 |
| Ethernet |
2x SGMII，RJ45接口，10/100/1000M自适应 |
| JTAG |
1x 14pin TI Rev B JTAG接口，间距2.54mm |
| 1x 60pin MIPI接口，间距0.5mm |
|
| FAN |
1x FAN，12V供电，间距2.54mm |
| BOOT SET |
1x 5bit拨码开关 |
| SWITCH |
1x电源开关 |
| POWER |
1x 12V 3A直流输入DC417电源接口，外径4.4mm，内径1.65mm |
表 2 FPGA端硬件参数
| FPGA |
Xilinx Kintex-7 XC7K325T-2FFG676I |
| ROM |
256Mbit SPI NOR FLASH |
| RAM |
512M/1GByte DDR3 |
| EEPROM |
2Kbit |
| LED |
1x供电指示灯 |
| 3x用户指示灯 |
|
| KEY |
1x复位按键 |
| 1x PRG RESET |
|
| 2x用户按键 |
|
| SRIO |
1x GTX，四通道，每通道最高速率5GBaud，HDMI座 |
| PCIe |
1x PCIe Gen2，单端口双通道，每通道最高通信速率5GBaud |
| Ethernet |
1x GMII，RJ45接口，10/100/1000M自适应 |
| 1x SFP+，由GTX高速串行收发器引出 |
|
| UART |
1x UART，Micro USB接口，提供4针TTL电平测试端口 |
| IO |
1x I2C，HDMI座 |
| 1x 12pin PMOD接口 |
|
| 1x 400pin FMC连接器，LPC标准 |
|
| 2x 48pin欧式连接器，GPIO拓展 |
|
| XADC |
1x XADC，双通道，12bit，1MHz，1.0Vp-p |
| JTAG |
1x 14pin JTAG接口，间距2.00mm |
| BOOT SET |
1x 2bit拨码开关 |
| SWITCH |
1x电源开关 |
| POWER |
1x 12V 5A直流输入DC417电源接口，外径4.4mm，内径1.65mm |
5 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7软件参数
表 3
| DSP端软件支持 |
裸机、SYS/BIOS操作系统 |
| CCS版本号 |
CCS5.5 |
| 软件开发套件提供 |
MCSDK |
| Vivado版本号 |
2015.2 |
6 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7开发资料
（1） 提供核心板引脚定义（DSP端）、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、采集卡原理图、芯片Datasheet，缩短硬件设计周期；
（2） 提供丰富的Demo程序，包含DSP开发例程、DSP与FPGA通过PCIe、SRIO、I2C通信例程、FPGA开发例程；
（3） 提供丰富的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，上手容易；
部分开发例程详见附录A，开发例程主要包括：
Ø 裸机开发例程
Ø SYS/BIOS开发例程
Ø 多核开发例程
Ø FPGA开发例程
7 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7电气特性
DSP端核心板工作环境
表 4
| 环境参数 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
| 商业级温度 |
0°C |
/ |
70°C |
| 工业级温度 |
-40°C |
/ |
85°C |
| 工作电压 |
/ |
9V |
/ |
DSP端功耗测试
表 5
| 类别 |
典型值电压 |
典型值电流 |
典型值功耗 |
| 核心板 |
9.17V |
961.6mA |
8.82W |
| 整板 |
11.97V |
1092mA |
13.07W |
备注：功耗测试基于广州创龙TL6678-EasyEVM开发板进行。
FPGA端采集卡工作环境
表 6
| 环境参数 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
| 工作温度 |
0°C |
/ |
70°C |
| 工作电压 |
/ |
12V |
/ |
FPGA端功耗测试
表 7
| 典型值电压 |
典型值电流 |
典型值功耗 |
| 11.92V |
204mA |
2.43W |
备注：功耗测试基于广州创龙TL-K7FMC采集卡进行。
8 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7机械尺寸图
表 8
| 核心板 |
DSP开发板 |
FPGA采集卡 |
|
| PCB尺寸 |
80mm*58mm |
200mm*106.65mm |
200mm*106.65mm |
| 安装孔数量 |
4个 |
8个 |
6个 |
| 散热器安装孔数量 |
2个 |
/ |
/ |
9 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7产品订购型号
表 9 SOM-TL6678型号订购表格
| 型号 |
CPU主频 |
NAND FLASH |
DDR3 |
温度级别 |
| SOM-TL6678-1000-1GN8GD-I-A |
1.0GHz/核 |
128MByte |
1GByte |
工业级 |
| SOM-TL6678-1000-1GN16GD-I-A |
1.0GHz/核 |
128MByte |
2GByte |
工业级 |
| SOM-TL6678-1250-1GN8GD-I |
1.25GHz/核 |
128MByte |
1GByte |
工业级 |
| SOM-TL6678-1250-1GN16GD-I |
1.25GHz/核 |
128MByte |
2GByte |
工业级 |
备注：标配为SOM-TL6678-1000-1GN8GD-I，其他型号请与相关销售人员联系。
表 10 TL-K7FMC采集卡型号
| 型号 |
FPGA型号 |
NOR FLASH |
DDR3 |
温度级别 |
| TL-K7FMC-325T-256MN4GD-C |
XC7K325T |
256Mbit |
512MByte |
商业级 |
| TL-K7FMC-325T-256MN8GD-C |
XC7K325T |
256Mbit |
1GMByte |
商业级 |
备注：标配为TL-K7FMC-325T-256MN4GD-C，其他型号请与相关销售人员联系。
型号参数解释
10 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7开发板套件清单
表 11
| 名称 |
数量 |
| TL6678-EasyEVM开发板（含核心板） |
1块 |
| TL-K7FMC采集卡 |
1块 |
| TL-PCIE-TC转接板 |
1块 |
| 12V 6A电源适配器 |
2个 |
| 资料光盘 |
2套 |
| Micro USB线 |
2条 |
| 直连网线 |
3根 |
| 双纤光纤模块 |
1个 |
| 双芯光纤线缆 |
1条 |
| HDMI线 |
2条 |
| 跳线帽 |
2个 |
| 金属固定架 |
1个 |
| 金属挡板 |
2片 |
| 散热片 |
1片 |
| 风扇 |
1个 |
11 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7技术支持
（1） 协助底板设计和测试，减少硬件设计失误；
（2） 协助解决按照用户手册操作出现的异常问题；
（3） 协助产品故障判定；
（4） 协助正确编译与运行所提供的源代码；
（5） 协助进行产品二次开发；
（6） 提供长期的售后服务。
12 TI DSP TMS320C6678 + Xilinx FPGA Kintex-7增值服务
l 主板定制设计
l 核心板定制设计
l 嵌入式软件开发
l 项目合作开发
l 技术培训