# **XPE_ZU100 用户手册** [[English]](https://microphase-doc.readthedocs.io/en/latest/CARRIER_BOARD/XPE_ZU100/XPE_ZU100-Reference_Manual.html) ## 微信公众号： ![](./XPE_ZU100-Reference_Manual.assets/Wechat.png) ## ●1. 概述 使用 XPE_ZU100，您可以快速测试、开发和评估 XME0803 的功能。它为 XME0803 提供了多种接口，如 HDMI TX、千兆以太网、SFP、PCIe 3.0 x2、USB3.0 x4 等。**以下内容基于 XME00803(4EV)，除非另有说明。** ### ○板卡布局 ![](./XPE_ZU100-Reference_Manual.assets/zu100-BL.png) ### ○资源特性 - 1 个 PCIe3.0 x2 接口 - 2 个千兆以太网接口，支持 10/100/1000M 网络传输速率， 1 个用于 PS，1 个用于 PL - 1 个 SFP x2 接口 - 1 个 USB3.0 x4 接口 - 1 个 NVME M.2 接口 - 1 个 2 通道 MIPI 接口 - 1 个 HDMI TX 接口 - 1 个 Mini DP 接口 - 1 个 RS485 x2 接口 - 1 个 CAN x2 接口 - 1 个 USB UART&JTAG 接口 - 1 个 SD 卡接口 - 1 个 40 针扩展接口 - 1 个系统复位按键，3 个用户按键 - 4 个用户 LED **注：因核心板不同，以上接口可能不完全支持，使用时请确认细节。** ### ○机械尺寸 ![](./XPE_ZU100-Reference_Manual.assets/XPE_ZU100_MECH.png) ### ○核心板匹配说明 ✔️：支持 ❌：不支持 ⚠️ : 使用时需注意 ⭐ : 不完全支持 | XPE_ZU100 | XME0803(3EG) | XME0803(4EV) | | --------------- | ------------ | ------------ | | PCIE3.0 x2 | ❌ | ✔️ | | PS ETH | ✔️ | ✔️ | | PL ETH | ✔️ | ✔️ | | SFP x2 | ❌ | ✔️ | | USB3.0 x4 | ✔️ | ✔️ | | NVME M.2 | ✔️ | ✔️ | | MIPI | ✔️ | ✔️ | | HDMI TX | ✔️ | ✔️ | | Mini DP | ✔️ | ✔️ | | RS485 x2 | ✔️ | ✔️ | | CAN x2 | ✔️ | ✔️ | | USB UART&JTAG | ✔️ | ✔️ | | SD | ✔️ | ✔️ | | 40-Pin 扩展接口 | ✔️ | ✔️ | ## ●2. 功能资源 ### ○PCIe XPE_ZU100 具有一个 PCIe x2 接口，支持 2 个 TX 和 RX 通道连接到 PCIe 边缘连接器。它支持 PCIe 3.0（向后兼容 2.0）数据通信。单个通道的通信速率高达 8 Gbps，满足 PCIe Gen 3 的数据传输能力。 PCIe 参考时钟由 PCIe ROOT 设备（通常是 PC）通过 PCIe 插槽提供给开发板。参考时钟频率为 100 MHz。 PCIe 接口的硬件连接图如下： ![](./XPE_ZU100-Reference_Manual.assets/PCIe.png) ### ○千兆以太网 载板提供 2 个千兆以太网接口。ETH0通过MDI信号与核心板连接。有关 ETH0 PHY 的更多信息，请参考相应的核心板文档。 RTL8211F 芯片支持 10/100/1000M 网络传输速率，并通过 RGMII 接口与 Zynq7000 PS 系统的 MAC 层通信。它还支持 MDI/MDX 自适应、多种速率自适应、主/从自适应以及 MDIO 总线支持 PHY 寄存器管理。 核心板与两个以太网 PHY 芯片的连接图如下： ![](./XPE_ZU100-Reference_Manual.assets/ETH.png) ### ○SFP ZU100 提供两个 SFP 接口，每个 SFP 使用一个收发器通道。用户可以使用 SFP 热插拔光模块进行光纤数据通信。 每个 SFP 接口包括以下信号： - **收发器**：提供一个通道，数据传输速率高达 12.5 Gb/s。 - **SMBUS (I2C)**：3.3V 信号，用于模块管理。 - **控制信号**：包括状态控制。 - **参考时钟**：来自载板的 125 MHz 差分时钟。 ### ○USB3.0 ZU100 具有四个 Type-A USB 3.0 Host端口，提供高达 5.0 Gb/s 的数据传输速度。USB 3.0 通过 PIPE3 接口连接，而 USB 2.0 通过 ULPI 接口连接到外部 USB3320C 芯片，实现 USB 3.0 和 USB 2.0 的高速数据通信。 ![](./XPE_ZU100-Reference_Manual.assets/USB30.png) ### ○USB UART&JTAG 底板提供了一个 USB 转 UART 和 JTAG 接口，芯片为 FTDI FT2232H。USB 接口为 TYPE-C。 ### ○NVME M.2 开发板配备了一个 PCIe x1 标准的 M.2 接口，用于连接 M.2 SSD，支持高达 6Gbps 的通信速度。M.2 接口使用 M 键槽，仅支持 PCIe，不支持 SATA。选择 SSD 时，用户必须选择基于 PCIe 的 SSD。PCIe 信号直接连接到 ZU15EG 的 BANK505 PS MGT 收发器，一个 TX 信号和一个 RX 信号作为差分信号连接到 MGT 的 LANE1。PCIe 时钟由 Si5332 芯片提供，频率为 100MHz。 ### ○MIPI 板上的 MIPI CSI 端口是一个 15 针、1 mm 间距的顶部接触 FPC 连接器，设计用于连接 MIPI 接口摄像头。MIPI FPC 连接器的引脚排列与 Raspberry Pi 摄像头兼容。 MIPI CSI-2 接收器 IP 核可从 Xilinx 获取，并包含嵌入式 Linux 支持。它需要许可证才能使用，但可能可以从 Xilinx 免费获取评估许可证。 ### ○HDMI TX 一个 HDMI 视频输出接口，可实现 1080P 视频图像。可配置为 HDMI 输入。 ### ○Mini DP 1 个 mini DisplayPort 输出显示接口，用于视频图像显示。DisplayPort 数据传输通道由核心板上的 BANK505 PS MGT 直接驱动，MGT 信号以差分信号格式传输到 DP 连接器。DisplayPort 辅助通道连接到 PS 的 MIO 引脚。它支持最大输出 4K @30Hz 或 1080P @60Hz。 ### ○电源 **请注意，XPE_ZU100 的电源输入为 +12V。我们建议使用 12V/2A 电源。** ![](./XPE_ZU100-Reference_Manual.assets/Power_structure.png) ### ○LED XPE_ZU100 板提供了五个 LED，一个电源指示灯和四个用户 LED。当 FPGA 的相应引脚处于高电平时，LED 点亮。 | 位置 | 信号名称 | 引脚号 | | ---- | -------- | ------ | | D6 | PS_LED1 | H18 | | D3 | PL_LED1 | E1 | | D4 | PL_LED2 | D1 | | D5 | PL_LED3 | G1 | ### ○按键 我们提供了三个按键供用户使用。按下按键时，FPGA 的相应引脚将变为低电平。 | 位置 | 信号名称 | 引脚号 | | ---- | -------- | ------ | | K3 | PS_KEY1 | H19 | | K1 | PL_KEY1 | A2 | | K2 | PL_KEY2 | A1 | ### ○GPIO 底板提供了一个 IDC40 GPIO 扩展接口 JP1，允许连接到微相科技的模块或其他外设。**使用 IO 时，请确保连接的信号电压一致。** | 引脚 | 信号名称 | 引脚号 | 引脚 | 信号名称 | 引脚号 | | ---- | --------- | ------ | ---- | --------- | ------ | | 1 | GPIO1_0P | AH12 | 2 | GPIO1_0N | AH11 | | 3 | GPIO1_1P | AE12 | 4 | GPIO1_1N | AF12 | | 5 | GPIO1_2P | AG10 | 6 | GPIO1_2N | AH10 | | 7 | GPIO1_3P | W12 | 8 | GPIO1_3N | W11 | | 9 | GPIO1_4P | AE15 | 10 | GPIO1_4N | AE14 | | 11 | VCC_5V | - | 12 | GND | - | | 13 | GPIO1_5P | W14 | 14 | GPIO1_5N | W13 | | 15 | GPIO1_6P | AD15 | 16 | GPIO1_6N | AD14 | | 17 | GPIO1_7P | AC14 | 18 | GPIO1_7N | AC13 | | 19 | GPIO1_8P | AA13 | 20 | GPIO1_8N | AB13 | | 21 | GPIO1_9P | AD11 | 22 | GPIO1_9N | AD10 | | 23 | GPIO1_10P | AA11 | 24 | GPIO1_10N | AA10 | | 25 | GPIO1_11P | W10 | 26 | GPIO1_11N | Y10 | | 27 | GPIO1_12P | Y12 | 28 | GPIO1_12N | AA12 | | 29 | VCC_3V3 | - | 30 | GND | - | | 31 | GPIO1_13P | Y14 | 32 | GPIO1_13N | Y13 | | 33 | GPIO1_14P | AG13 | 34 | GPIO1_14N | AH13 | | 35 | GPIO1_15P | AG14 | 36 | GPIO1_15N | AH14 | | 37 | GPIO1_16P | AE13 | 38 | GPIO1_16N | AF13 | | 39 | GPIO1_17P | AB15 | 40 | GPIO1_17N | AB14 | ## ●3. 相关文档 ### ○XPE-ZU100 - [XPE-ZU100_R40 原理图](https://swnatyr2ph.feishu.cn/file/Te1pbJMjloVoEpxvlimceoOrnzc)(PDF) - [XPE-ZU100_R40 尺寸](https://swnatyr2ph.feishu.cn/file/ZcWZbqNO9oIdjgxMFlMccNOPnrr)(PDF) - [XPE-ZU100_R40 尺寸源文件](https://swnatyr2ph.feishu.cn/file/IpPDbgjdhoGpZtxrEaacuNhDnce)(DXF) ### ○XME0803 - [XME0803_用户手册](https://microphase-doc.readthedocs.io/en/latest/SoM/XME0803/XME0803-Reference_Manual.html) (HTML) - [XME0803_R20 原理图](https://github.com/MicroPhase/fpga-docs/blob/master/schematic/XME0803_R20.pdf) (PDF) - [XME0803_R20 尺寸](https://github.com/MicroPhase/fpga-docs/blob/master/mechanical/XME0803/XME0803_R20_Dimensions.pdf) (PDF) - [XME0803_R20 尺寸源文件](https://github.com/MicroPhase/fpga-docs/blob/master/mechanical/XME0803/XME0803_R20_Dimensions_source_file.dxf) (DXF)