咸鱼主板改造为XC7A100T开发板

咸鱼主板改造为XC7A100T开发板

背景

前两天逛咸鱼发现个主控为XC7A100T的视频转接板，看图片引出了很多IO，板上也有4片DDR，JTAG仿真器看样子也引出来了，干脆买回来玩一玩A7。板子型号是EVT803-V2，应该是一个广告机里面拆下来的板子，做视频分辨率转换用的，不过既然买回来了，主要还是关心板上有哪些资源可以玩一玩，于是开始着手探查板卡的硬件信息。

供电和连接仿真器

观察板卡各个连接器丝印，不难看出电源供电为12V，从CN1供电，由于手头没有合适的小白头转接线，只能临时在背面焊盘引出1路DC插头作为12V供电输入接口。另外注意到板上CN11连接器旁有个JTAG的丝印标记，猜测这个插座是FPGA的仿真器连接器，于是插上仿真器，直接上电，可以扫到主芯片为XC7A100T。另外查看板上的存储芯片，只有一个U7，对应FPGA的配置FLASH，为QSPI X4接口，型号为MT25QL128。

板卡电源分配

使用万用表测试板上各个DCDC的输出端电压，测到有1.0V、1.2V、1.25V、1.5V、1.8V、2.5V和3.3V，其中1.0V和1.2V是A7核电压和GTX电源，猜测A7的各个IO BANK电压可能是1.5V、1.8V、2.5V和3.3V中的一种或几种，接下来就是探测各个BANK引脚在板上的分配情况。

bank	类型	电压
13	HR	1.5V
14	HR	1.5V
15	HR	1.5V
16	HR	2.5V
34	HR	2.5V
35	HR	3.3V

板卡资源探测

板卡主芯片为XC7A100TFGG676，观察板上连接器和各个芯片丝印型号，可以发现板上对外接口有4个LVDS接口排针（每个排针里面有12对左右的LVDS接口和几个普通IO）、2个高速口连接器、6路GPIO、1路I2C接口、1路USB转串口、1路SPI FLASH编程接口，板内资源有4片DDR3内存，共512MB 64bit，2路LED、1路按键、2路晶振时钟输入和2路锁相环时钟输入。

引脚探测方法参考另一块K7板子逆向的思路，将FPGA的300个IO都例化为GPIO来探测，对外部的连接器信号、板内DDR芯片引脚和LED、按键等关键IO的引脚进行了探测，获取到了IO分配和BANK电压。

位号	型号	说明
Y3		27M晶振
Y1		200M晶振
SW2		用户按键
CN2、CN3、CN4、CN5		LVDS接口，共48对LVDS
CN6、CN7		GTX接口，2路4X
CN1		12V电源供电
CN10		6路GPIO
CN8		外部SPI FLASH烧写接口
CN9		USB串口
CN12		I2C
U2、U3、U4、U5		DDR3 64bit 512MB
U7	MT25QL128	16MB配置FLASH

搭建MicroBlaze测试工程

为了测试上一步探测的引脚是否正确，以及测试板上芯片是否工作正常，在Vivado中搭建了一个Microblaze测试工程，把DDR和2路LED例化了进来进行简单测试，搭建好的工程如下：

编译生成比特流文件后，导入硬件配置到Vitis中进行软核测试程序的开发，为了简便这里使用了Vitis提供的内存测试例程，对整个DDR空间进行了内存测试，测试完美通过。

总结

目前只是对板上普通IO和DDR资源进行了探测和测试，根据对板上CN6、CN7连接器的观察和测试情况看，这两个连接器的信号不是连到FPGA普通IO的，应该是连接到GTX接口上的，每个连接器是4路GTX接口。由于前面的探测工程无法测试GTX接口，因此还不能确定具体管脚信息，这个后面有时间再进一步测试。目前探测到的DDR和外围IO已经可以让板子作为一个基本的开发玩具了，也可以连接外部其他模块扩展更多玩法。
板卡已逆向的管脚资料和测试工程自取： https://pan.baidu.com/s/1KBqrwXzG0WZB1zKzCCiQxg?pwd=g2gh 提取码: g2gh