Tang Mega 138K Dock

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2024-06-25 v0.1 Serika
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产品概述

Tang Mega 138K 使用 22nm 制程 GW5AST-LV138P484A FPGA 芯片,具有 138240 个查找表单元和近 300 个 DSP 单元。含有八个速度范围在 270Mbps ~ 6.6Gbps 高速收发器,适合用于 PCIE 等高速口传递数据。此外,芯片含有硬核 PCIE,在使用 PCIE 的时候消耗更好的资源,并且得到更佳的性能。适用于高速通信、协议转换、高性能计算等场合。
相比138K Pro Dock,138K Dock具有更小的体积和更低的价格,并用USB3.0代替了SFP收发器。这不仅有效的降低了高速通讯的成本,还带来了更好的通用性。

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板卡特点

  • 大容量 LUT
  • 大容量 内存
  • PCIE2.0 x 4
  • USB3.0 x1
  • RISCV 硬核

产品外观

硬件参数

核心板参数

项目 参数 补充
FPGA 芯片 GW5AST-LV138PG484A
逻辑单元(LUT4) 138240
寄存器(FF) 138240
分布式静态随机存储器S-SRAM(Kbits) 1080
块状静态随机存储器B-SRAM(Kbits) 6120
块状静态随机存储器数目B-SRAM(个) 340
乘法器(18x18 Multiplier) 298
锁相环(PLLs) 12
全局时钟 16
高速时钟 24
Transceivers 4
Transceivers 速率 270Mbps-6.6Gbps
PCIE 硬核 1个
速度可选 x1, x2, x4, x8 PCIe 2.0
LVDS (Gbps) 1.25
DDR3 (Mbps) 1333
硬核处理器 RiscV AE350_SOC
ADC 2
IO Bank 总数 10
内存 1GB DDR3 512MB x 2
Flash 128Mbits Flash x 1 查看 烧录到Flash
调试接口 Jtag + Uart JST SH1.0 8Pins 连接器
整体封装 35mm x 45mm 大小 BTB连接器连接核心板和底板

底板参数

项目 数量 备注
LED 4+8 4个电量指示灯+8个PMOD外接
WS2812 1 与 aRGB 灯带连接器同数据引脚
Buttons 3+1 3个用户按键+1个reconfig按键
PCIe 1 4-lane @ 5Gbps,CH569 16bit HSPI
USB3 2 SuperSpeed @ 5Gbps
GbE 1 千兆以太网
DVI RX 1 与 DVI TX 互相占用
DVI TX 1 与 DVI RX 互相占用
PMOD 2 与上边的40P排针和DVP复用
ADC 2 2个差分输入通道
aRGB CONN. 1 与 WS2812 同数据引脚
DVP Interface 1 与上侧的40P排针和PMOD复用
RGB Interface 1 支持 RGB888 屏幕
MIC ARRAY Interface 1 支持连接 Sipeed 6+1 麦克风阵列
SD Slot 1 1-bit SDIO/MMC 或SPI模式
BATT CONN. 1 支持3.7V锂电池,自带充放电管理
PWM FAN CONN. 1 支持5V PWM风扇,支持测速
Speaker CONN. 2 支持两个3W扬声器
3.5mm Headphone CONN. 1 立体声输出,无Mic
MS5351 1 为 Serdes 提供 RefClk;通过底板上的串口来控制输出
USB JTAG & UART 1 支持烧录 FPGA,并且提供串口功能
40P 排针 2 上侧的40P排针与PMOD和DVP复用
电源开关 1 长按2s切换开关机状态
12V DC 1 规格DC5521

硬件资料

板卡规格书
板卡原理图
PCB BOM
板卡尺寸图
板卡 3D 模型
部分芯片手册

上手使用

注意138K目前未被教育版支持,需要下载 V1.9.9 或更新版本的商业版IDE使用。
Lic 可以在高云官网申请,或者使用Sipeed提供的在线Lic服务,在IDE中选择Float Lic,填写以下信息即可:

ip: 106.55.34.119
port: 10559

如果上面的IP不能工作, 尝试使用 "gowinlic.sipeed.com" 域名对应的IP.

安装 IDE 点我

例程代码 github

其他学习资源

  • 在线免费教程:Verilog 教程(学习Verilog)
  • 在线免费 FPGA 教程:Verilog (英文网站)
  • Verilog 刷题网站:HDLBits(英文网站)
  • 在线高云半导体可参考视频教程:点击这里

交流方式

注意事项

事项 注意事项
芯片型号 Tang Mega 138K 使用的 FPGA 芯片具体型号是 GW5AST-LV138PG484A
在 IDE 中选择封装型号 PBG484A
静电 请避免静电打到 PCBA 上;接触 PCBA 之前请把手的静电释放掉
容忍电压 使用 GPIO 排针引脚进行外部通信时,要确保 IO 电压是 3.3V,过高的电压会永久损坏 PCBA
FPC 座子 在连接 FPC 软排线的时候,请确保排线无偏侈地完整地插入到排线中
PCIe 金手指 在测试 PCIe 金手指时候,确保是主机端与板卡都处于关机或者未通电的状态,否则可能会因为插入过程中的易位导致金手指短路。
插拔 请完全断电后才进行插拔操作
避免短路 请在上电过程中,避免任何液体和金属触碰到 PCBA 上的元件的焊盘,否则会导致路,烧毁 PCBA

联系

Tang Mega 138K 可以在多种场景实现客户不同方面的需要,技术支持和商业合作请联系邮箱 support@sipeed.com

常见问题

板子通电后底板只亮了四个指示灯,SOM的指示灯没亮

  1. 请检查是否开启了板子的电源,PWR按键(HDMI接口旁边)长按2S开启电源;

板子通电后,底板Battery-Indicator指示灯在闪烁

  1. 正常现象,通常是最后一颗LED(靠近12V DC连接器)在闪烁;
  2. 当板子连接3.7V锂电池时,这些LED将作为电池电量指示灯。

长按PWR按钮 2s 后,底板指示灯全部熄灭又依次亮起

  1. 检查自己的供电方式,出现这种情况意味着供电能力不足;
  2. 解决方案(任选一种):
    a. 同时连接板子的USB-3.0USB-DEBUG进行供电,即双5V USB电源供电;
    b. 连接12V DC电源对板子进行供电,如使用配件中的USB-C转12V DC连接器,则需要连接有12V输出能力的PD电源;
    c. 连接3.7V锂电池对板子进行供电,注意电池电压必须≥3.6V且连续放电能力≥600mA。

IDE找不到型号GW5AST-LV138PG484A

  1. 教育版不支持138K,请更换商业版。如下图所示即为教育版(不支持138K);
  1. IDE版本过老,必须更新IDE ≥ 1.9.9。

如何下载到外部 FLASH

  1. 进行如下选项设置:
flash_mode
  1. 检查拨码开关的位置,正确的位置如下图所示:
dip-key_defualt

烧录后没反应或者引脚现象不对

  1. 首先确定IDE选择了正确的型号 GW5AST-LV138PG484AC1/10,下图中的每一个参数都要求一致;
device_choose
  1. 然后检查自己的代码和对应的仿真波形是否满足要求,使用云源软件(GOWIN IDE)的GAO工具可以进行片上仿真。更多详情请参考GOWIN文档SUG100中关于GAO工具的描述。

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