RISN-5088

RISN-5088

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简介
5G SPS ADC/DAC数据采集卡

RISN-5088 RFSoC射频收发卡使用Xilinx最新的第三代RFSOC系列,单颗芯片包含8ADCDAC64-bit Cortex A53系列4CPUCortex-R5F实时处理核,以及大容量FPGA

RISN-5088   RFSoC射频收发卡对主机接口采用PCIe Gen3x16,配合PCIe DMA传输,支持高速数据采集和传输。

由于八个ADC通道集成一个芯片内部,各个通道的一致性非常好,且同步处理简单。因此RISN-5088   RFSoC高速数据采集回放卡非常适合需要多通道协同处理的应用场合,如宽频带扫频。


RFSOC.jpg

技术特性


l   基于Zynq RFSoC三代FPGA

l   支持8路最高5G SPS ADC

l   8路最高10G SPSDAC

l   PL 264bit 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。

l   标准PCIe全高半长板型(167   x 111 mm ),适配常见主机、服务器

l   PCIe Gen3 x16,高速数据通讯,附带DMA传输例程

l   可快速修改版型,支持客户定制开发

l   PS部分164bit位宽DDR4,单组4GB字节

l   可配置的Dual QSPI 加载

l   支持MicroSD卡加载

l   1000Base-T以太网(RJ45)端口(CPU端)

l   USB接口支持

l   支持外部时钟输入


功能框图

BlockDiagram.jpg

前面板

n   8x ADCSSMC接口

n   8x DACSSMC接口

n   1x TrigSSMC接口

n   1x CLKSSMC接口

板上资源

n   Xilinx RFSoC 三代 FPGA

n   8GB DDR4 连接至PL

n   4GB DDR4 连接至PS

n   GbE连接至PS

接口

PCIe Gen3 x16HostPC


模块化的射频前端

为了适应不同客户对不同信号输入的要求,以及对不同信号预处理的要求,RISN-5088的射频前端是模块化设计。

对于新用户的特定射频前端的需求,我们均可灵活地实现!以下是我们目前支持的射频前端模块:

选项编号

频率范围

ADC/DAC

1

10M-3GHz

8ADC通道

2

700M-1600MHz

8ADC通道

3

DC-COUPLED_6552

8ADC通道, LMH6552运算放大器

4

DC-COUPLED_5567

8ADC通道, LMH5567运算放大器

5

700M-1600MHz

4ADC通道

4DAC通道


以下是射频前端子卡的照片:


射频前端模块:



时钟


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TCXOVCXO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ADCDAC

CLK1.jpg

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

CLK2.jpg

参考设计


FPGA参考设计的总体结构如下图:

FPGA.jpg

PL部分

n   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。

n   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。

n   RF硬件控制,用于控制板卡上PLLADCDAC控制。

n   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。

PS部分

n   4GB DDR4

n   GbE

n   Peta Linux

n   后期可进行控制软件开发