MICROCHIP FPGA PolarFire Ethernet-Sensorbrücke

Technische Daten

• Unterstützte Schnittstellen: 10G SFP+, HDMI 1.4, USB 2.0, Type-C UART, 2 GB DDR4 x32, MIPI-Anschluss
• Programmierung: Integrierter FlashPro5 (FP5)-Programmierer für die PolarFire FPGA-Entwicklung

Einführung

Das PolarFire® Ethernet Sensor Bridge (PFSB)-Kit ist eine RoHS-konforme Platine mit zwei MIPI-Kameraschnittstellen, zwei 10G-SFP-Ports und einer HDMI-Schnittstelle.
Das folgende Bild hebt die Oberseite hervor.view des PFSB-Kits.

Abbildung 1. Board-Beschriftung (Ober-View)

Das folgende Bild hebt den Boden hervor.view des PFSB-Kits.

Abbildung 2. Board-Beschriftung (unten-View)

Weitere Informationen zum PFSB-Kit finden Sie auf der Seite MPF200-ETH-SENSOR-BRIDGE.

Erste Schritte

Die PolarFire Ethernet Sensor Bridge-Karte unterstützt die folgenden Schnittstellen:

• 10G SPF+-Ports
• X32 DDR4
• HDMI 1.4
• USB-UART
• 2x MIPI-Kameraschnittstelle
• FMC-Anschluss

Die Programmierung des PolarFire-Bausteins erfolgt mit dem integrierten Programmiergerät FlashPro5 (FP5). Das integrierte FP5-Programmiergerät dient auch zur Entwicklung und zum Debuggen eingebetteter Anwendungen mit SoftConsole, Identify oder SmartDebug.

Kit-Inhalt (Stellen Sie eine Frage)
In der folgenden Tabelle ist der Inhalt der PolarFire Ethernet Sensor Bridge aufgeführt.

Tabelle 1-1. Inhalt des Kits

Blockschaltbild
Das folgende Blockdiagramm zeigt alle Komponenten der Platine.

Abbildung 1-1. Blockdiagramm

 Vorstand vorbeiview 
In der folgenden Tabelle sind die Hauptkomponenten der PolarFire Ethernet Sensor Bridge aufgeführt.

Tabelle 1-2. Platinenkomponenten

Umgang mit dem Board (Stellen Sie eine Frage)
Um mögliche Schäden oder Fehlfunktionen zu vermeiden, achten Sie beim Umgang bzw. Betrieb der Platine auf die folgenden Punkte:

• Behandeln Sie die Platine unter Beachtung der ESD-Vorsichtsmaßnahmen, um Schäden zu vermeiden. Informationen zu ESD-Vorsichtsmaßnahmen finden Sie unter Produkthandhabung und ESD-Vorsichtsmaßnahmen.
• Schalten Sie die Platine aus, indem Sie das USB-Typ-C-Kabel abziehen.

Betriebstemperatur (Stellen Sie eine Frage)
Wird in einer zukünftigen Revision aktualisiert.

Einschalten des Boards (Stellen Sie eine Frage)
Die PolarFire Ethernet Sensor Bridge-Platine wird über die 12-V-Buchse (J25) mit Strom versorgt. Zum Einschalten der Platine schließen Sie einen 12-V-Adapter an die 12-V-Buchse (J25) an. Die Status-LEDs VDD, VDDA, 1P2V, 1P8V und 2P5V leuchten, um anzuzeigen, dass die Platine eingeschaltet ist.
In der folgenden Tabelle sind die Prüfpunkte für Stromschienen aufgeführt.

Tabelle 1-3. Bdtage Messung

Installation und Einstellungen

Dieser Abschnitt enthält Informationen zu den Software- und Hardwareeinstellungen, die zum Ausführen des vorprogrammierten Demodesigns auf der PolarFire Ethernet Sensor Bridge erforderlich sind.

Softwareeinstellungen (Stellen Sie eine Frage)
Laden Sie die neueste Version des Libero® SoC von Microchip herunter, installieren Sie sie und generieren Sie Ihre kostenlose Silber-Lizenz im Microchip Portal. Das Libero SoC-Installationsprogramm enthält die erforderlichen Gerätetreiber. Siehe folgende Referenzen:

• Weitere Informationen zur Lizenzierung und Installation von Libero SoC finden Sie in der Libero SoC-Dokumentation.
• Weitere Informationen zur Installation von SoftConsole finden Sie auf der SoftConsole-Seite.
• Weitere Informationen zum Herunterladen und Installieren der DirectCores von Microchip auf dem Host-PC, auf dem Libero SoC installiert ist, finden Sie in den IP Core Tools.
• Weitere Informationen zum Herunterladen und Installieren der Firmware-Treiber von Microchip auf dem Host-PC, auf dem Libero SoC installiert ist, finden Sie in der Firmware-Katalogdokumentation.

Hardwareeinstellungen (Stellen Sie eine Frage)
Dieser Abschnitt enthält Informationen zu Jumper-Einstellungen, Testpunkten und Power-LEDs auf dem PFSB
Planke.

Jumper-Einstellungen (Stellen Sie eine Frage)
Verbinden Sie die Jumper entsprechend den in der folgenden Tabelle angegebenen Einstellungen.

Tabelle 2-1. Jumper-Einstellungen

Stromversorgungs-LEDs (Stellen Sie eine Frage)
In der folgenden Tabelle sind die Stromversorgungs-LEDs des PFSB-Kits aufgeführt.

Tabelle 2-2. Stromversorgungs-LEDs

Testpunkte (Stellen Sie eine Frage)
Die folgenden Testpunkte sind im PFSB-Kit verfügbar.

Tabelle 2-3. Testpunkte

Stromquellen (Stellen Sie eine Frage)
Das PFSB verwendet Stromversorgungsgeräte von Microchip. Weitere Informationen zu diesen Stromversorgungsgeräten finden Sie unter Power Management Devices von Microchip. Die folgende Tabelle listet die wichtigstentagDie für den normalen Betrieb der PFSB-Platine erforderlichen Schienen.

Tabelle 2-4. E/A-Volumentage Schienen

Die folgende Abbildung zeigt Voltage-Schienen 5 V, 3.3 V, 2.5 V, 1.8 V, 1.2 V und 1.0 V (VDD), die im PFSB-Kit verfügbar sind.

Abbildung 2-1. Bdtage Schienen

Die folgende Tabelle listet die für das PFSB-Kit empfohlenen Leistungsregler auf.tage-Schienen.

Tabelle 2-5. Leistungsregler

Platinenkomponenten und Betrieb

Dieser Abschnitt beschreibt die wichtigsten Komponenten der PFSB-Karte und bietet Informationen zu wichtigen Vorgängen auf der Karte. Das Gerätedatenblatt finden Sie auf der Dokumentationsseite zu PolarFire FPGAs.

DDR4-Speicherschnittstelle (Stellen Sie eine Frage)
Der DDR4-Speicher ist mit HSIO Bank 0 und 1 verbunden. Die folgende Liste enthält die DDR4-Speicherspezifikationen:

• Teilenummer: MT40A512M16TB-062E:R
• Hersteller: Micron
• X32

SPI-Flash (Stellen Sie eine Frage)
SPI Flash ist mit der dedizierten SPI-Schnittstelle von Bank 3 verbunden. Die folgende Liste enthält die SPI Flash-Spezifikationen:

• Teilenummer: MT25QL01GBBB8ESF-0SIT
• Hersteller: Micron

MAC-ID-EEPROM (Stellen Sie eine Frage)
Der I2C-basierte, elektrisch löschbare und programmierbare Nur-Lese-Speicher (EEPROM) ist mit der GPIO-Bank verbunden und speichert die duale MAC-ID. Die folgende Liste enthält die EEPROM-Spezifikationen:

• Teilenummer: AT24MAC402-STUM-T
• Hersteller: Microchip

Kommunikationsschnittstellen (Stellen Sie eine Frage)
Das PFSB-Kit unterstützt die folgenden Schnittstellen zur Kommunikation:

• Ethernet-XCVR: Das PFSB-Kit unterstützt zwei 10G SFP+-Anschlüsse. XCVR2 wird an die SFP+-Anschlüsse angeschlossen. Die Karte verfügt über einen 156.25-MHz-Takt.
• USB-zu-UART-Schnittstelle: Das PFSB-Kit unterstützt einen USB-zu-Quad-UART-Bridge-Controller, der zwei UART-Schnittstellen unterstützt. Die Spezifikationen sind wie folgt:
  • Teilenummer: FT4232HL
  • Hersteller: FTDI
  • UART_C- und UART_D-Schnittstellen sind mit GPIO Bank 5 verbunden

Erweiterungsmöglichkeiten (Stellen Sie eine Frage)
Das PFSB-Kit verfügt über die folgenden Erweiterungsmöglichkeiten.

• Raspberry Pi 22-Pin MIPI-Anschluss
• HDMI-Anschluss
• FMC-Schnittstelle

Raspberry Pi 22-Pin MIPI-Anschluss (Stellen Sie eine Frage)
Das PFSB-Kit verfügt über zwei 22-polige Raspberry Pi MIPI-Kameraschnittstellen. MIPI-Kamerasignale werden an GPIO Bank 4 angeschlossen. Es verfügt über vier Datenleitungen, ein Taktpaar und Seitenbandsignale, die an Bank 5 angeschlossen sind.

• Teilenummer: 0524372271
• Hersteller: Molex

HDMI-Anschluss (Stellen Sie eine Frage)
Das PFSB-Kit verfügt über einen HDMI 1.4-Schnittstellenanschluss. TPD12S016PWR dient zum ESD-Schutz und Überstromschutz. Die folgende Liste enthält die Spezifikationen des HDMI-Anschlusses:

• Teilenummer: RAHHD19TR
• Hersteller: Switchcraft Inc.

FMC-Schnittstelle (Stellen Sie eine Frage)
Das PFSB-Kit unterstützt einen FMC-Anschluss, der die Verwendung externer Tochterplatinen ermöglicht. ADC- und DAC-Karten von Analog Devices werden unterstützt. XCVR1 und XCVR3 sind mit dem FMC verbunden. Seitenbandsignale werden an GPIO Bank 2 angeschlossen. Folgende Tochterplatinen werden unterstützt:

• DAC38RF8xEVM_RevE
• LI-IMX530-SLVS-FMC_V1.01
• DC079C_AFE77xxEVM

Programmierschema (Stellen Sie eine Frage)
Die PolarFire Ethernet Sensor Bridge verfügt über ein integriertes FlashPro5 zum Programmieren oder Debuggen des Siliziums über USB zu JTAG Kanal. Weitere Informationen zur Programmierung des Geräts finden Sie unter Programmieren des PolarFire FPGA mit dem integrierten FlashPro5.

Formfaktor (Stellen Sie eine Frage)
Der Formfaktor des PFSB-Kits beträgt ungefähr 6.8 x 6 Zoll.

Systemreset (Stellen Sie eine Frage)
DEVRST_N ist ein reiner Eingangs-Reset-Pad, das einen vollständigen Reset des Chips ermöglicht. Die folgende Abbildung zeigtample-Reset-Schaltung, die ein Microchip MCP121T-315E/TT-Gerät verwendet.

Abbildung 3-1. Reset-Schaltung

 50 MHz Oszillator (Stellen Sie eine Frage)
Ein 50-MHz-Taktoszillator mit einer Genauigkeit von ±10 ppm ist auf der Platine verfügbar. Dieser Taktoszillator ist mit der FPGA-Struktur verbunden und stellt einen Systemreferenztakt bereit. Der 50-MHz-Oszillator ist mit Pin B7 des FPGA-Bausteins verbunden.
Die folgende Abbildung zeigt die 50-MHz-Taktoszillatorschnittstelle.

Abbildung 3-2. 50 MHz Oszillator

Pin-Liste (Stellen Sie eine Frage)
Weitere Informationen zu allen Paketpins auf dem PolarFire-FPGA-Gerät finden Sie in der Package Pin Assignment Table (PPAT).

Platzierung der Platinenkomponenten (Stellen Sie eine Frage)
Der folgende Siebdruck zeigt die Oberseite-view der Platzierung verschiedener Komponenten auf der Platine.

Abbildung 4-1. Siebdruck (Ober-View)

Der folgende Siebdruck zeigt die Unterseite.view der Platzierung verschiedener Komponenten auf der Platine.

Abbildung 4-2. Siebdruck (unten-View)

Demo-Design (Stellen Sie eine Frage)
Wird in einer zukünftigen Revision aktualisiert.

Programmieren von PolarFire FPGA mit dem integrierten FlashPro5 (Stellen Sie eine Frage)
Die PolarFire Ethernet Sensor Bridge verfügt über einen integrierten FlashPro5-Programmierer. Daher ist für die Programmierung des PolarFire-Geräts keine externe Programmierhardware erforderlich. Die Programmierung erfolgt über einen Programmierjob. file, mithilfe der auf dem Host-PC installierten FlashPro Express-Software. Stellen Sie als Voraussetzung sicher, dass Sie die neueste Version von FlashPro Express auf den Host-PC herunterladen.
Befolgen Sie diese Schritte, um ein integriertes PolarFire-Gerät zu programmieren:

1. Schließen Sie den 12-V-Adapter an J25 an.
   Wenn die Platine erfolgreich eingerichtet ist, beginnen die Power-LEDs zu leuchten.
2. Starten Sie die Software Flash Pro Express (FPExpress).
3. Erstellen Sie ein neues Job-Projekt, indem Sie unter FlashPro Express Job die Optionen „Projekt“ > „Neues Job-Projekt“ auswählen.
4. Führen Sie im Dialogfeld „Neues Jobprojekt aus FlashPro Express-Job“ die folgenden Schritte aus:
   • Im Programmierjob file, klicken Sie auf Durchsuchen und wählen Sie die .job file.
   • Wählen Sie im FlashPro Express-Jobprojektspeicherort einen geeigneten Pfad aus, in dem das FlashPro Express-Projekt gespeichert werden soll, indem Sie auf „Durchsuchen“ klicken.
     Im nächsten Fenster wird ein FlashPro Express-Projekt erstellt.
5. Programmieren Sie das Gerät, indem Sie auf RUN klicken.
   Zur Bestätigung der erfolgreichen Programmierung des Geräts wird die Meldung „RUN PASSED“ angezeigt.
6. Führen Sie einen Powercycling-Vorgang auf der Platine durch, indem Sie das USB-Typ-C-Kabel abziehen und erneut anschließen.

Revisionsverlauf (Stellen Sie eine Frage)
Der Revisionsverlauf beschreibt die Änderungen, die im Dokument vorgenommen wurden. Die Änderungen werden nach Revision aufgelistet, beginnend mit der aktuellsten Veröffentlichung.

Microchip FPGA-Unterstützung
Die Microchip FPGA-Produktgruppe unterstützt ihre Produkte mit verschiedenen Support-Services, darunter Kundendienst, technisches Kunden-Support-Center, a webStandort und weltweite Vertriebsniederlassungen. Kunden wird empfohlen, die Online-Ressourcen von Microchip zu besuchen, bevor sie sich an den Support wenden, da ihre Fragen sehr wahrscheinlich bereits beantwortet wurden.
Wenden Sie sich über das Technical Support Center an webSeite unter www.microchip.com/support. Geben Sie die Teilenummer des FPGA-Geräts an, wählen Sie die entsprechende Gehäusekategorie aus und laden Sie das Design hoch files beim Erstellen eines technischen Support-Falls.
Wenden Sie sich für nicht technischen Produktsupport an den Kundendienst, z. B. Produktpreise, Produkt-Upgrades, Aktualisierungsinformationen, Bestellstatus und Autorisierung.

• Rufen Sie aus Nordamerika die Nummer 800.262.1060 an.
• Aus dem Rest der Welt rufen Sie 650.318.4460 an
• Fax, von überall auf der Welt, 650.318.8044

Mikrochip-Informationen

Der Mikrochip WebWebsite
Microchip bietet Online-Support über unsere webSeite unter www.microchip.com/. Das webWebsite wird verwendet, um files und Informationen für Kunden leicht zugänglich. Einige der verfügbaren Inhalte umfassen:

• Produktsupport – Datenblätter und Errata, Anwendungshinweise und sampDateiprogramme, Designressourcen, Benutzerhandbücher und Hardware-Supportdokumente, neueste Softwareversionen und archivierte Software
• Allgemeiner technischer Support – Häufig gestellte Fragen (FAQs), Anfragen zum technischen Support, Online-Diskussionsgruppen, Mitgliederliste des Microchip-Designpartnerprogramms
• Geschäft von Microchip – Produktauswahl- und Bestellleitfäden, neueste Pressemitteilungen von Microchip, Auflistung von Seminaren und Veranstaltungen, Auflistung von Microchip-Vertriebsbüros, Distributoren und Fabrikvertretern

Benachrichtigungsservice für Produktänderungen
Der Benachrichtigungsservice für Produktänderungen von Microchip hilft Kunden, die Produkte von Microchip auf dem Laufenden zu halten. Abonnenten erhalten E-Mail-Benachrichtigungen, wenn Änderungen, Aktualisierungen, Überarbeitungen oder Errata in Bezug auf eine bestimmte Produktfamilie oder ein Entwicklungstool von Interesse vorliegen.
Um sich zu registrieren, gehen Sie zu www.microchip.com/pcn und folgen Sie den Registrierungsanweisungen.

Kundenservice
Benutzer von Microchip-Produkten können über mehrere Kanäle Unterstützung erhalten:

• Vertriebshändler oder Vertreter
• Lokales Verkaufsbüro
• Ingenieur für eingebettete Lösungen (ESE)
• Technische Unterstützung

Kunden sollten sich für Unterstützung an ihren Händler, Vertreter oder ESE wenden. Lokale Verkaufsbüros stehen den Kunden ebenfalls zur Verfügung. Eine Liste der Verkaufsbüros und Standorte finden Sie in diesem Dokument.
Technischen Support erhalten Sie über die webWebsite unter: www.microchip.com/support

Codeschutzfunktion von Microchip Devices
Beachten Sie die folgenden Details zur Codeschutzfunktion bei Microchip-Produkten:

• Mikrochipprodukte erfüllen die in ihrem jeweiligen Mikrochip-Datenblatt enthaltenen Spezifikationen.
• Microchip ist davon überzeugt, dass seine Produktfamilie sicher ist, wenn sie bestimmungsgemäß, innerhalb der Betriebsspezifikationen und unter normalen Bedingungen verwendet wird.
• Microchip schätzt und schützt seine geistigen Eigentumsrechte aggressiv. Versuche, die Codeschutzfunktionen von Microchip-Produkten zu verletzen, sind streng verboten und können gegen das Digital Millennium Copyright Act verstoßen.
• Weder Microchip noch ein anderer Halbleiterhersteller kann die Sicherheit seines Codes garantieren. Codeschutz bedeutet nicht, dass wir garantieren, dass das Produkt „unknackbar“ ist. Der Codeschutz entwickelt sich ständig weiter.
• Microchip ist bestrebt, die Codeschutzfunktionen unserer Produkte kontinuierlich zu verbessern.

Rechtliche Hinweise
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ISBN: 978-1-6683-0341-2

Qualitätsmanagementsystem
Informationen zu den Qualitätsmanagementsystemen von Microchip finden Sie unter www.microchip.com/quality.

Weltweiter Vertrieb und Service

Häufig gestellte Fragen

• F: Wie programmiere ich das PolarFire FPGA mit dem integrierten FlashPro5?
  A: Um das FPGA zu programmieren, schließen Sie die Karte über USB an einen Computer an und verwenden Sie die Programmiersoftware FlashPro5, um die Programmierung zu laden files.
• F: Welche Anwendungen können mit SoftConsole, Identify oder SmartDebug entwickelt werden?
  A: Diese Tools können zum Entwickeln und Debuggen eingebetteter Anwendungen für das PolarFire-Gerät verwendet werden.

Dokumente / Ressourcen

MICROCHIP FPGA PolarFire Ethernet-Sensorbrücke [pdf] Benutzerhandbuch FPGA PolarFire Ethernet-Sensorbrücke, FPGA, PolarFire Ethernet-Sensorbrücke, Ethernet-Sensorbrücke, Sensorbrücke

Verweise

• Bedienungsanleitung