一种支持多种传输协议的SoC功能验证板的制作方法

一种支持多种传输协议的soc功能验证板
技术领域
1.本实用新型涉及一种支持多种传输协议的soc功能验证板，属于功能验证技术领域。


背景技术：

2.soc即系统级芯片，可以在一块芯片上实现单板系统甚至整个系统的功能，从而提高电子系统的内部集成度。新一代的八核抗辐照处理器集成了高性能整数处理单元、浮点处理器、独立的指令cache和数据cache、4mb片内sram 及神经网络智能处理加速引擎以及pcie、rapidio等控制器及外设等，通过对处理器的功能进行有效的验证，为器件选用和应用开发提供可靠的依据。现有技术中，新一代八核抗辐照处理器尚未有成熟的板级验证方案。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的技术问题是：针对目前现有技术中，为有效对八核抗辐照处理器的功能进行验证，提出了一种支持多种传输协议的soc功能验证板。
4.本实用新型解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
5.一种支持多种传输协议的soc功能验证板，包括被测soc处理器、存储模块、mac、rs422接口、pcie、rapidio、spacewire、晶振插座、扩展连接器、dc模块、拨码开关，其中：
6.被测soc处理器分别与存储模块、mac、rs422接口、pcie、rapidio、spacewire、晶振插座、扩展连接器、dc模块连接、拨码开关，dc模块的输入端与外部供电电源连接，dc模块的输出端分别连接存储模块、mac、rs422 接口、pcie、rapidio、spacewire进行供电；
7.被测soc处理器通过rs422接口、mac、pcie、rapidio、spacewire中任意一种总线接口进行数据传输测试。
8.存储模块设置有两片flash构成32位数据宽度的数据存储器以存储外部用户应用程序。
9.所述存储模块设置有两片sram构成32位数据宽度的数据存储器。
10.所述存储模块设置有三片ddr，其中两片构成32位数据宽度的数据存储器，另外一片存放ecc数据，所述ddr均配备独立电源芯片提供电压。
11.所述rs422接口设置有两处，一处为调试串口，一处为打印串口。
12.还包括外设接口，外设接口包括通用异步串行接口、gpio扩展接口，通过扩展连接器与被测soc处理器连接。
13.所述扩展连接器上设置有can、1553、i2c、spi总线对应数据接口。
14.所述拨码开关数量为2个，当开关置于on时为低电平，反之为高电平。
15.所述被测soc处理器通过dc模块将外部供电电源转化为各部分所需工作电压，被测soc处理器电压要求为0.9v。
16.所述mac数量为2个，均包括电平转换电路、以太网收发器、网口连接器，用于实现
不同数据总线的异步通信及以太网连接功能。
17.所述spacewire总线接口数量为2个。
18.本实用新型与现有技术相比的优点在于：
19.本实用新型提供的一种支持多种传输协议的soc功能验证板，集成了ddr， sram，flash等存储，提供了10m/100m/1000m ethernet mac等高速接口，并集成了两个spacewire总线接口、rapidio接口及其他扩展接口，可以通过两个连接器可将需要扩展的模块放在设计的子板上。节省主开发板空间，提高验证的效率，并能满足高性能嵌入式系统需求。
附图说明
20.图1为实用新型提供的soc功能验证板核心结构示意图；
21.图2为实用新型提供的soc功能验证板功能框图示意图；
具体实施方式
22.一种支持多种传输协议的soc功能验证板，对新一代八核被测soc处理器进行功能验证，通过支持多种传输协议的soc全功能验证板方案，提供处理器的应用判断依据，soc功能验证板包括被测soc处理器、存储模块、mac、 rs422接口、pcie、rapidio、spacewire、晶振插座、扩展连接器、dc模块、拨码开关，其中：
23.被测soc处理器分别与存储模块、mac、rs422接口、pcie、rapidio、spacewire、晶振插座、扩展连接器、dc模块连接，拨码开关，dc模块的输入端与外部供电电源连接，dc模块的输出端分别连接存储模块、mac、rs422 接口、pcie、rapidio、spacewire进行供电，拨码开关用于进行开发板调试模式与运行模式切换,同时可以设置处理器工作频率。
24.被测soc处理器通过rs422接口、mac、pcie、rapidio、spacewire中任意一种总线接口进行数据传输及调试验证。
25.存储模块包括ddr、flash、sram，存储模块设置有两片flash构成 32位数据宽度的数据存储器以存储外部用户应用程序；存储模块设置有两片 sram构成32位数据宽度的数据存储器。
26.存储模块设置有三片ddr，其中两片构成32位数据宽度的数据存储器，另外一片存放ecc数据，所述ddr均配备独立电源芯片提供电压；
27.rs422接口设置有两处，一处为调试串口，一处为打印串口；
28.功能验证板上还包括外设接口，外设接口包括通用异步串行接口、gpio 扩展接口，通过扩展连接器与被测soc处理器连接；
29.扩展连接器上设置有can、1553、i2c、spi总线对应信号接口，同时能够提供所需工作电压，通过扩展连接器可以把开发板未验证模块的信号进行补充验证。
30.拨码开关数量为2个，当开关置于on时为低电平，反之为高电平；
31.被测soc处理器通过dc模块将外部供电电源转化为各部分所需工作电压，被测soc处理器电压要求为0.9v，除核心处理器外的其他部分所需的io电源要求为3.3v、1.8v、1.5；
32.mac数量为2个，均包括电平转换电路、以太网收发器、网口连接器，用于实现不同数据总线的异步通信及以太网连接功能。
33.下面根据具体实施例进行进一步说明：
34.如图1、图2所示，支持多种传输协议的soc功能验证板，包括被测soc处理器、存储模块、mac、rs422接口、pcie、rapidio、spacewire、晶振插座、扩展连接器、dc模块、拨码开关、外设接口，具体的：
35.供电电源采用外部提供+5v的电压输入，被测soc处理器是一款8核高能效智能阵列处理器，主频为1ghz；被测soc处理器分别与存储模块、mac、 rs422接口、pcie、rapidio、spacewire、晶振插座、扩展连接器、dc模块连接，拨码开关，dc模块的输入端与外部供电电源连接，dc模块的输出端分别连接存储模块、mac、rs422接口、pcie、rapidio、spacewire进行供电；
36.板载两片flash，组成32位数据宽度的数据存储器，用来存放系统引导程序或者用户应用程序，针对处理器的不同数据传输测试选取对应程序。
37.板载的sram采用两片sram组成，构成32位的数据存储器用于存放测试数据。
38.板载ddr的器件为3片，其中两片组成32位位宽的数据存储器，另外一片存放ecc数据。该ddr器件配备了自己独立的电源芯片来提供参考电压和 vtt电压。
39.该soc功能验证板共引出2个rs422接口，其中一个为调试串口，另一个为打印串口。
40.外设接口还包括了通用异步串行接口，gpio扩展接口；扩展连接器等。
41.该扩展连接器上包含了can、1553、i2c、spi等模块相关的信号以及所需工作电压。即高速连接器作为中枢连接开发板和可扩展板。
42.该功能验证板的核心处理器是一款8核高能效智能阵列处理器，是针对高性能、低功耗、高能效比、智能化、高速接口需求开发，具有可重构、自主容错、智能处理能力。在面向应用中，具有更高的性能和更低的功耗，为完成高速实时大容量数据处理、数据传输、智能化和复杂算法实现提供强大的硬件平台。
43.该功能验证板上共有2个8位的拨码开关。有pll配置的，调试串口使能的。开关拨到“on”为低电平，相反则为高电平。
44.该soc功能验证板通过供电电源供电，通过dc模块转换成soc和各个模块所需工作电压。该soc功能验证板dc模块产生多种电源电压：处理器内核电源要求0.9v，除处理器外其他部分所需io电源要求3.3v、1.8v、1.5v。
45.该soc功能验证板包含了rapidio数据传输接口。rapidio是一种高性能、低引脚数、基于数据包交换的互连体系结构，是为满足高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。主要应用于嵌入式系统内部互连，支持芯片到芯片、板到板间的通信，速度可达千兆字节每秒，其主要优势包括灵活的拓扑结构，允许点对点通信。具有完善的纠检错功能，可靠性高。可配置通信波特率与通信端口宽度。
46.该soc功能验证板包含了一个高可靠、高速数据传输的pcie接口。
47.该soc功能验证板支持spacewire接口，支持数据、时间码与分布式中断的双向传输。spacewire接口由ahb从接口模块、配置与状态寄存器、发送/ 接收fifo及spacewire编解码器构成。
48.该soc功能验证板包含两个mac，如图2所示。mac部分包括了电平转换电路。以太网收发器以及网口连接器。电平转换电路能将实现两条数据总线之间的异步通信。通过连接以太网收发器，网口连接器实现以太网的通信功能。
49.功能验证板验证的核心处理器包含八个sparc v8处理器核，每个核包含高性能整数处理单元、浮点处理器、独立的指令cache和数据cache，每四个核为一个簇，每个簇共享512kb l2 cache,具有4mb片内sram和神经网络智能处理加速引擎。
50.同时，功能验证板集成了ddr，sram，flash等存储，提供了 10m/100m/1000m ethernet mac等高速接口，并集成了can、uart、中断控制器、定时器、看门狗、gpio、spi、i2c等外设。
51.通过大量试验和功能验证显示，本soc功能验证板能够全面高效验证该八核处理器的各个模块的功能。为器件功能验证和应用提供了参考。
52.本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
53.本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。