FMC子卡:4 路 SFP+万兆光纤网络 FMC 子卡

FMC208是一款FMC标准的4路SFP+光纤子卡,符合VITA57.1规范,用于高速光纤通信。该子卡支持4个热插拔SFP+模块,最高数据传输速率为10.5Gbps,适用于交换机、路由器、企业存储和多通道互联等场景。板卡提供156.25MHz晶振,支持UDP/TCP、Serial RapidIO V2.1和Aurora 64b/66b协议,工作温度范围为-40°C~+85°C,配备完整的软件开发包和底层驱动。

FMC208 是一款基于 FMC 标准的 4 路万兆光纤子卡模块。该板卡符合 VITA57.1 标准,该板卡可以作为一个理想的 IO 模块耦合至 FPGA 前端,4 路 SFP+的高速串行信号直接连接至 FMC(HPC)接口的高速串行总线上,与 FPGA 内部的万兆位级收发器(MGT)互联,SFP+模块支持业界标准的小型可插拔光纤收发器,采用 2.5V ECL 电平标准。该模块的小型化和集成化,极大满足了现有市场对高密度高速可插拔解决方案的需求,最大限度降低了系统延迟,提高了系统吞吐量。该 FMC 子卡与基于 Xilinx FPGA 开发板配合,快速
搭建起高速光纤通信的验证平台,可适用于交换机、路由器、企业存储、多通道互联等应用场景。

功能框图

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实物展示

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性能参数

 标准 FMC 子卡,符合 VITA57.1 规范;
 板载 4 个 SFP+万兆光纤模块:
 支持热插拔,SFP+封装;
 支持 9.95G~10.5Gbps 数据传输速率;
 最大传输距离可以达到 300 米(多模);
 VCSEL 阵列技术,850nm 波长;
 +3.3V 供电电压,典型功耗小于 1W;

时钟性能:
 板载 1 片高精度低偏斜 LVDS 差分晶振:156.25MHz;
 支持 FMC 载卡提供光纤参考时钟。

电源与监控:
 供电:FMC 连接器取电+12V(±5%);

<think>嗯~用户这次聚焦在XC7K325T的两个具体技术点上:GTX收发器协议支持和FMC采集扩展方案。看来ta正在设计基于该FPGA硬件平台,需要确认高速接口兼容性和扩展可行性。 从引用[2]可以明确抓取关键信息:GTX收发器支持RapidIO、Aurora、以太网协议。这些协议正好覆盖工业通信(RapidIO)、点对点传输(Aurora)和网络应用(10GbE)三大场景。不过要注意文档提到的是"支持"而非"仅限于",实际可能还兼容其他私有协议——这点需要在回答中说明灵活性。 关于FMC扩展采集功能,引用[1][2]提供了完整链:通过HPC接口的80对LVDS和x8 GTX通道,可以把传感器数据送入FPGA处理。特别注意到引用[2]提到FMC供电能力≥15W,这对高功耗采集(如高速ADC)至关重要。用户可能需要具体示例,所以准备列举激光雷达点云采集这种典型场景。 用户的问题质量很高,显然已经查阅过基础文档。可以推测ta的潜在需求是搭建多模态采集系统,后续可能追问时序同步或带宽分配问题。回复时需要强调时钟管理(引用[2]提到的AD9516时钟发生器)和DDR3缓存机制——这两点直接影响采集稳定性。 最后检查到数学公式需求:虽然当前问题不涉及复杂计算,但考虑在数据传输带宽部分插入$R_b = N \times R_{lane}$公式说明聚合速率,用$$独立格式更清晰。不过要注意控制公式数量,避免过度工程化回答。 </think>以下是针对 XC7K325T 的 GTX 收发器协议支持及 FMC 接口扩展功能的详细说明: --- ### **一、XC7K325T 的 GTX 收发器支持协议** 根据引用[2]的规格说明,其 GTX 收发器支持以下高速串行协议: 1. **以太网**(10GbE) - 支持 10Gbps 线速率,通过 SFP+ 光纤接口实现网络通信 2. **Aurora 协议** - Xilinx 专有的轻量级点对点串行协议,用于 FPGA 间高速数据传输 3. **RapidIO** - 嵌入式系统互连协议,支持高实时性数据交换(常见于 DSP/FPGA 异构系统) 4. **SATA 3.0**(引用[1][2]) - 支持 6Gbps 速率,通过板载 SATA 接口实现高速存储扩展 5. **PCIe 2.1/3.0**(引用[4]) - 支持 Gen1 (2.5 Gb/s) 和 Gen2 (5 Gb/s),兼容 x8 通道配置 > ⚡ **关键性能参数**(引用[2]): > - 单通道速率:**10Gbps**(光纤接口) > - 协议灵活性:可通过 IP 核自定义私有协议 --- ### **二、通过 FMC 接口扩展数据采集功能** #### **1. FMC 接口硬件能力** 引用[2]明确 FMC(HPC)接口规格: - **数据传输**: - 支持 **x8 GTX@10Gbps/lane** 高速串行总线 - 提供 **80对 LVDS 信号**(用于并行数据采集) - **供电能力**: - 输出 **+3.3V/+12V/+VADJ**,功率 ≥15W(满足高功耗需求) - **兼容性**:符合 **VITA 57.1** 工业标准 #### **2. 扩展数据采集的典型方案** **步骤 1:选择 FMC 类型** - **模拟采集**:通过 LVDS 接口连接高速 ADC(如 1GSPS 采样率) - **数字采集**:接入 Camera Link/CoaXPress 接口的工业相机 - **定制**:如雷达信号处理或 RF 采集模块 **步骤 2:数据传输径设计** ```mermaid graph LR A[传感器] -->|模拟/数字信号| B(FMC ) B -->|LVDS/GTX 通道| C(XC7K325T FPGA) C -->|处理后的数据| D[SFP+光纤至服务器] C -->|存储| E[SATA SSD] D --> F[PC 端分析软件] ``` **步骤 3:FPGA 逻辑实现关键功能** - **实时预处理**(引用[1][2]): - 在 FPGA 内实现滤波、压缩或特征提取 - 调用 DDR3 缓存(最大 4GB)降低延迟 - **协议转换**: - 将采集数据封装为 Aurora/RapidIO 帧,通过光纤上传 - 通过 PCIe 接口直连主机(引用[3][4]) #### **3. 实际应用案例** - **高速图像采集**(引用[2]): > 通过 FMC 接入 Camera Link FPGA 执行实时 Bayer 转 RGB 处理,经 SFP+ 光纤输出 10Gbps 视频流 - **多通道信号记录仪**: > 使用 16 位 250MSPS ADC ,8 通道同步采集,数据经 GTX 通道缓存至 DDR3 后打包为 SATA 流写入 SSD[^2] --- ### **三、扩展设计注意事项** 1. **时钟同步** - 需利用板载 **AD9516-1 时钟发生器**(引用[2])为提供低抖动时钟 2. **功耗管理** - FMC 接口最大供电 15W,高功耗需额外供电 3. **信号完整性** - LVDS 走线长度需匹配,GTX 通道建议使用差分阻抗 100Ω 的 PCB 设计 --- ### 相关问题 1. 如何在 XC7K325T 上实现 SFP+ 光纤的 10G 以太网 IP 核? 2. FMC 的 LVDS 接口与 FPGA 布线有哪些时序约束? 3. 如何优化 GTX 收发器的误码率(BER)性能? > 更多实现细节可参考厂商提供的 **TES307 平台 BSP 包**(引用[2])或 **Kintex-7 GTX Transceivers User Guide** (UG476)[^Xilinx_UG476]。 [^1]: TES307 光纤平台说明 [^2]: 青翼科技 TES307 产品规格 [^3]: K7 XC7K325T PCIe 接口描述 [^4]: XC7K325T PCIe 兼容性说明 [^Xilinx_UG476]: Xilinx UG476 文档
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