MP5610开拓板搭载主控Altera FPGA芯片 CycloneⅤ 5CGXFC5C6F27C7N、海思HI3536V100、两片镁光DDR3芯片MT41J128M16JT-125、四片海力士DDR3芯片H5TQ4G63CFR-RDC、电源管理芯片TPS51100DGQ、TPS54284PWP、SDI输入芯片LMH0344、HDMI输入芯片ADV7610、HDMI输出芯片ADV7513、D/A转换芯片ADV7123、PHY芯片AR8031、USB芯片FT602Q等,是具有多种视频输入接口、多种视频输出接口、具备H.264视频流解码和USB3.0视频旗子暗记输出功能的FPGA开拓板。开拓板输入端具有CVBS视频输入接口、HDMI视频输入接口、3G-SDI视频输入接口以及带H.264视频流解码功能的千兆以太网视频输入接口,输出端具备HDMI高清数字旗子暗记视频输出接口、VGA仿照旗子暗记视频输出接口、USB3.0视频旗子暗记输出接口和千兆以太网同学接口。
开拓板成品图如下图1所示
通过上图,我们可以看到,我们这个开拓板上所有的接口。

1. FPGA
Altera FPGA芯片 CycloneⅤGX 5CGXFC5C6F27C7N。
2. DDR3
FPGA芯片连接有两片大容量的2048M字节(共2GB)的镁光DDR3-1600高速SDRAM,作为FPGA的数据存储、图像剖析缓存、数据处理缓存。海思芯片连接有4片大容量的4096M字节(共16GB)的海力士DDR3高速SDRAM。
3. HDMI
低功耗、165Mhz HDMI吸收芯片ADV7610和165Mhz高性能HDMI发送芯片ADV7513。
4. 视频解码器单芯片数字视频解码器TVP5146。支持RGB和YPbPr旗子暗记的模数转换,支持NTSC、PAL和SECAM复合等的A/D转换和解码。
1. 千兆以太网接口
与FPGA相连的千兆以太网芯片为AR8031,与海思芯片相连的千兆以太网芯片为RTL8211。
2. VGA接口
采取数模转换芯片ADV7123。330MSPS吞吐率、三倍10bit高速视频数模转换器。
3. USB3.0
USB视频类桥芯片FT602,支持USB3.1 GEN 1超级速率(5Gbps)/USB 2.0高速(480Mbps),支持USB传输类型:掌握/批量/中断,支持多达四个视频输入通道。内置16KB FIFO数据缓冲RAM和IIC主接口,用于视频设备配置。
4. 海思芯片
海思译码处理器HI3536。包括用于运行外围驱动程序和运用程的主控处理器内核ARM Cortex A17 quad-core@maximum 1.4Ghz、用于干系视频模块掌握的处理器内核ARM Cortex A7 single-core@maximum 900MHz。
二、 FPGA芯片
开拓板利用的是Altera 的CycloneⅤGX芯片,芯片型号为5CGXFC5C6F27C7N。逻辑元件数量77000LE,数据速率3.125Gb/s,最大事情频率800MHz。此型号为FBGA-672封装,输入输出端共336个。
CycloneⅤGX FPGA芯片实物图
CycloneⅤGX 5CGXFC5C6F27C7N的紧张参数表:
三、DDR3 SDRAM
MP5610发板上配有6片DDR3芯片。
个中两片镁光的DDR3 SDRAM芯片型号为MT41J128M16,存储容量为16Meg168Banks(2Gb),详细参数如下表:
开拓板中所在位置:
片海力士的DDR3 SDRAM芯片型号为H5TQ4G63CFR,是一个4294967296bit CMOS双倍数据速率的同步DRAM,非常适宜须要大内存密度和高带宽的主存储器运用,数据路径内部流水线化,8位预取,带宽非常高。详细参数如下表:
开拓板中所在位置:
DDR3引脚分配详见MP5610引脚配置表。
四、HDMI
HDMI吸收采取ADV7610芯片,事情温度范围是-40℃~+85℃,是一款高质量的单输入的HDMI吸收器,支持HDMI规范中定义的所有的逼迫性3D TV。支持8位UXGA 60hz的格式,集成了CDC特性的CEC掌握器。同时,ADV7610有一个四通道立体声音频输出端口,用于从HDMI流中提取音频数据,HDMI吸收器有一个前辈的静音掌握器,防止可听的外部噪音在音频中输出。包含一个主组件处理器(CP),处理来自HDMI吸收器的视频旗子暗记,供应了比拟度、亮度、饱和度调度、STDI检测块和同步对齐掌握。采取前辈的CMOS工艺制作,尺寸为6mm6mm,封装采取76ball CSP_BGA,通过无铅认证。
下面为实物图:
HDMI发送采取ADV7513,它是一种165MHz、高清多媒体接口发送机,是DVD播放器/录音机、数字机顶盒、a/v吸收器、游戏机和pc的空想选择。包含一个兼容HDMI v1.4/DVI v1.0的发射机,支持所有的HDTV格式。ADV7513支持HDMI v1.4特有的功能,包括3D视频。ADV7513还支持x.v.Color,高比特率(HBR)音频,和可编程赞助视频信息(AVI)信息帧功能。ADV7513许可安全传输由HDCP v1.4协议指定的受保护的内容。
实物图如下:
HDMI输入输出引脚配置详见MP5610引脚配置表。
五、视频解码器
MP5610开拓板具备视频流解码的功能,该功能由TVP5146数字视频解码芯片实现。TVP5146解码器支持RGB和YPbPr组件旗子暗记的模数转换,支持NTSC、PAL、SECAM复合和S-video组件YCbCr的A/D转换和解码。该芯片内部紧张模块包括:弱噪声的鲁棒同步检测以及录像机技巧模式、增益掌握、亮度处理器、彩色旗子暗记处理器、组件的处理器、时钟/定时处理器和电源掌握、软件掌握节电待机模式、输出格式化程序、IIC主机端口接口、VBI数据处理器。
实物图如下:
TVP5610引脚配置详见MP5610引脚配置表。
六、千兆以太网
MP5610开拓板上有两个千兆以太网通讯接口,一个与FPGA芯片相连,一个与海思芯片相连,可通过网线与PC连接,进行网口通信。
与FPGA相连的AR8031是高通的第四代,单端口,10/100/1000Mbps以太网物理层。它支持与mac的RGMII和SGMII接口。AR8031为广泛的运用供应低功耗、第BOM本钱办理方案,包括企业、运营商和家庭网络、SFP模块和介质转换器。AR8031具有以下特点:
(1、 SGMII和RGMII MAC接口支持
2、 高通公司设计的绿色以太网(EDGE)节电技能
3、 光纤支持100 BASE-X和100 BASE-FX故障检测
4、 集成MDI终端电阻器
5、 完备IEEE 802.3az支持
6、 支持高达10k字节的Jumbo帧
7、 具有规复时钟输出的同步以太网支持
8、 单台3.3V电源)
与海思开拓板相连的RTL8211E是Realtek瑞昱推出的一款高集成的网络吸收PHY芯片,通过CAT 5 UTP电缆及CAT 3 UTP电缆传输网络数据,该芯片在网络通信中属于物理层,用于MAC与PHY之间的数据通信。紧张用于网络接口适配器、网络集线器、网关以及一些嵌入式设备中。RTL8211E的紧张功能特性包括:
(1、 知足10/100/1000Base-T IEEE802.3ab标准
2、 支持IEEE 802.3 RGMII接口
3、 支持网络唤醒功能、中断功能
4、 支持交叉检测及自动校正
5、 支持半工、全工操作
6、 1000M通信用CAT 5网线可达到120M
7、 可供应三种网络状态的LED指示
8、 RGMII接口可支持3.3v、2.5v、1.8v、1.5v旗子暗记)
开拓板的千兆以太网口实物如下图所示:
千兆以太网的管脚分配详见MP5610的管脚配置表。
七、D/A转换芯片
MP5610开拓板板载一片ADV7123数模转换芯片连接VGA接口,该芯片是一个单片芯片上的三倍高速数模转换器。它由三个具有互补输出的高速10bit视频dac、一个标准TTL输入接口和一个高阻抗仿照输出电流源组成。ADV7123有三个独立的10bit的输入端口。为担保所有组件正常事情,必须供应5v或者3.3v的电源和时钟。有独立的视频掌握旗子暗记,具有省电模式。采取5V CMOS制备工艺,单片的CMOS构造确保有更大的功能和更低的功耗。
开拓板的ADV7123以及VGA接口实物如下图所示:
ADV7123的管脚分配详见MP5610的管脚配置表
八、海思芯片
MP5620开拓板板载一枚HI3536,是针对多通道高清或D1 NVR的专业高端Soc。Hi3536供应高性能的a-17处理器、视频解码引擎(支持各种协议最大161080p解码)、高性能的视频/图形处理引擎(支持各种繁芜的图形处理算法)、双通道高清输出。这些特性使得Hi3536能够供应高质量的图像。此外,Hi3536集成了各种外围接口,以知足客户对功能、特性和图像质量的差异化需求,同时降落BOM本钱。
开拓板的海思芯片实物如下图所示:
九、时钟管理
MP5610开拓板为了准确适配不同用场的时钟频率,板载多个时钟源。通过VCXO27.0000M产生FPGA利用的27MHz时钟,同时经由ICS664-03和SN65LVDS1,转换为148.5MHz的差分时钟旗子暗记。由VCXO50.000M产生FPGA利用的50MHz时钟。
时钟的管脚分配详见Clock管脚配置表。
十、JTAG调试口
MP5610开拓板板载了一个2.54mm 10PIN的标准JTAG下载调试接口,方便用户配置FPGA以及在线调试,JTAG接口与板卡内电路之间采取芯片隔离,保障FPGA芯片的安全。
开拓板JTAG接口实物如下图所示:
十一、复位
MP5620开拓板复位旗子暗记由按键产生,对应的按键为SW8
开拓板的复位按键实物如下图所示:
复位旗子暗记的管脚分配详见MP5610管脚配置表。
十二、LED灯
复位旗子暗记的管脚分配详见MP5610管脚配置表。
开拓板的用户LED实物如下图所示:
用户LED的管脚分配详见MP5610管脚配置表。
十三、按键和开关
MP5610开拓板板载8个按键和10个开关。个中6个按键、10个开关可以由用户支配。
开拓板的按键和开关实物如下图所示:
按键和开关的管脚分配详见MP5610管脚配置表。
十四、电源
开拓板利用12.9 V DC,通过圆孔插座供电。