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基于盛科CTC7132交换机核心模块

#单片机#嵌入式硬件#信号处理
  1. 简介

基于盛科CTC7132 SOC 方案构建，通过板对板高速连接器引出32路10G SerDes接口、1路PCIex1、2路管理SGMII接口、3路Uart接口（1路调试串口+2路功能串口）、4路I2C接口(2路SOC部分+2路PPU部分)、5路SMI接口（1路管理口+4路业务口）、1路100MHz pcie差分参考时钟输出接口、串行点灯信号组等。配合载板使用，可灵活对外提供多速率、多形态接口，满足多样化的应用需求。

  1. 硬件参数

  2. 核心卡板载DDR4容量2GB;

  3. 核心卡板载eMMC容量8GB;

  4. 提供32路10G Serdes信号接口，支持SGMII/QSGMII/XAUI/XFI/10G-KR等模式；

  5. 提供2路SGMII管理接口；

  6. 提供1路PCIe接口；

  7. 提供系统运行指示灯信号、电源指示灯信号、超温告警灯信号、以及可配置的业务口串行LED码流信号；

  8. 提供温度监测功能，支持超温断电，温度阀值可配；

  9. 具体信号定义详见附录A。

  10. 硬件实现方案

核心板硬件方案主要由CTC7132 SOC系统、电源、时钟等几个系统部分组成，通过板对板高速连接器引出32路10G SerDes接口、2路管理SGMII接口、1路PCIE2.0 X1接口、3路Uart接口、4路I2C接口、5路SMI接口、1路100MHz  PCIe 差分参考时钟输出接口、1路串行点灯信号组以GPIO信号等，具体实现框图如下。

  图 1 核心板原理框图

  1. 软件功能

  2. 支持801.1Q VLAN;

  3. 支持基于IP地址和MAC 地址的VLAN;

  4. 支持STP/RSTP/MSTP协议；

  5. 支持ERPS协议；

  6. 支持静态链路聚合，支持LACP聚合协议；

  7. 支持LLDP链路层发现协议

  8. 支持IGMP Snooping功能；

  9. 支持静态路由，支持RIP路由协议，支持OSPF路由协议；

  10. 支持DHCP Server，DHCP Clinet；

  11. 支持PIM协议；

  12. 支持ACL（过滤、监督、端口复制），提供基于 5 元组(源 MAC 地址、目的MAC地址、源 IP 地址、目的 IP 地址、端口)的过滤功能；

  13. 支持 802.1X 认证（基本端口）功能；

  14. 支持QoS拥塞管理，可以对数据进行分类和优先级划分；

  15. 支持端口的流量控制，支持端口隔离；

  16. 支持串口，telnet、SSH进行配置和维护；

  17. 支持SNMP V2/V3协议；

  18. 支持WEB页面操作配置；

  19. 结构尺寸

核心板PCB尺寸为80mm×75mm×2mm（板厚），核心板与载板匹配合高为8mm。TOP面散热设计需结合实际应用场景考虑，外形示意图如下所示，详见 DXF文件 。

图 2 核心板外形示意图（Top面）

图 3 核心板外形示意图（Bottom面）

  1. 产品实物图

图 4 产品实物图

  1. 连接器选型

序号

型号

厂家

板对板对插高度

备注

1

RCEF05-D220VG10T

日晟万欣

8mm

适用于核心板

2

RCEM05-D220VG10T

日晟万欣

适用于载板

  1. 国产化参数

采用盛科CTC7132 SOC方案，工业级元器件，国产化率100%；

  1. 电源适应性

核心板定义DC12V（+/-10%）电源供电输入，至少3A的电流能力；

  1. 环境适应性

存储 温度：-55℃～+85℃；

工作温度：-40℃～+70℃。

  1. 订货型号

  2. 软件适配

核心板支持应用方自行适配软件或设计方按照应用方载板设计要求定向适配软件，定向适配软件具体事宜请咨询核心板设计方市场人员。另外，定向适配软件在载板设计方面需遵循以下约束：

  1. PHY器件支持CTC21101、CTC21104、CTC21108、YT8618、YT8614、YT8521等系列产品；
  2. SerDes引出到载板配置端口模式，需提前与核心板设计方确认是否存在约束限制；
  3. SerDes引出到载板，若需要调整P/N翻转走线，建议RX TX同时翻转，保持同步；
  4. SMI总线管理不同速率的PHY芯片时，需与核心板设计方确认具体接法；
  5. 载板设计上需放置EEPROM器件（推荐型号为FM24C64D-SO-U-G），将地址配置为0x57,

 用于存放实际适配业务端口形态信息； 

  1. 载板根据需求选择放置RTC器件，推荐器件型号为兴威帆SD2405ALPI-G；
  2. 载板放置RTC、EEPROM器件时，需接入到信号CPU_I2C0定义组；核心板CPU_I2C0已占用地址0X48(温度sensor) 、0X56(eeprom)。若需放置更多器件时，需注意避免地址冲突，PCB走线推荐走链状；
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