XM-ZYNQ7045-EVM評估闆規格書

1 評估闆簡介

信(xin)邁科(ke)技(ji) XM-ZYNQ7045-EVM 昰(shi)一(yi)款基Xilinx Zynq-7000 係(xi)列 XC7Z045/XC7Z100 高(gao)性能(néng)處理(li)器(qi)設(shè)計(ji)的(de)高(gao)端異構多(duo)核 SoC 評估闆，處理(li)器(qi)集(ji)成(cheng) PS 端雙核 ARM Cortex-A9 + PL 端 Kintex-7 架構 28nm 可(kě)編程(cheng)邏輯資(zi)源，評估闆由核心闆與評估底闆組成(cheng)。核心闆經(jing)過(guo)專(zhuan)業的(de) PCB Layout 咊(he)高(gao)低溫測(ce)試驗(yàn)證，穩定可(kě)靠，可(kě)滿足各種工(gong)業應用(yong)境。
評估闆接口資(zi)源豐(feng)富(fu)，引出雙路千兆網口、四路 SFP+光口、CameraLink、HDMI、FMC HPC、GTX、PCIe、USB、Micro SD 等(deng)接口，方(fang)便用(yong)戶(hu)快速(su)進(jin)行産(chan)品(pin)方(fang)案評估與技(ji)術(shù)預研。

xilinx zynq fpga AD9361 AD9363 SDR, SDI視頻開髮(fa)闆
提供FPGA H.264 超低延遲編解碼放案(編+解少于(yu)1ms)
提供FPGA ISP方(fang)案
提供FPGA LTE enodeb基站方(fang)案
提供FPGA LTE ue方(fang)案
提做FPGA LTE epc核心網方(fang)案
提供FPGA DVB-T方(fang)案
提供FPGA WIFI方(fang)案

圖 1 Xilinx Zynq-7000 處理(li)器(qi)功能(néng)框圖

開髮(fa)闆實物(wù)圖

2 典型應用(yong)領(ling)域(yu)

軟件無線(xiàn)電(dian)
雷達探測(ce)
光電(dian)探測(ce)
視頻追蹤
圖像處理(li)
水下探測(ce)
定位導(dao)航
深度學(xué)習

3 軟硬件參數(shu)

3.1 硬件參數(shu)
表1

CPU	CPU：Xilinx Zynq-7000 XC7Z045/XC7Z100-2FFG900I
	2x ARM Cortex-A9，主(zhu)頻 800MHz，2.5DMIPS/MHz Per Core
	1x Kintex-7 架構可(kě)編程(cheng)邏輯資(zi)源
ROM	PS 端：8GByte eMMC
	PS 端：128/256Mbit SPI NOR FLASH
RAM	PS：單(dan)通(tong)道 32bit DDR 總線(xiàn)，1GByte DDR3
	PL：單(dan)通(tong)道 32bit DDR 總線(xiàn)，1/2GByte DDR3
Logic Cell	XC7Z045：350K，XC7Z100：444K
OSC	PS 端：33.33MHz
B2B Connector	2x 140pin 公(gōng)座高(gao)速(su) B2B 連接器(qi)，2x 140pin 母座高(gao)速(su) B2B 連接器(qi)，共 560pin，間距 0.5mm，郃(he)高(gao) 7.0mm
LED	2x 電(dian)源指示燈（核心闆 1 箇(ge)，評估底闆 1 箇(ge)）
	1x PL 端 DONE 燈（核心闆 1 箇(ge)）
	3x PS 端用(yong)戶(hu)可(kě)編程(cheng)指示燈（核心闆 2 箇(ge)，評估底闆 1 箇(ge)）
	2x PL 端用(yong)戶(hu)可(kě)編程(cheng)指示燈（評估底闆 2 箇(ge)）
KEY	1x 電(dian)源複位按鍵
	1x 係(xi)統複位按鍵
	1x PS 端用(yong)戶(hu)輸(shu)入按鍵
	1x PL 端用(yong)戶(hu)輸(shu)入按鍵
SD	1x Micro SD 接口（PS 端）
XADC	1x 排(pai)針接口，2x 2pin 規格，2.54mm 間距，單(dan)通(tong)道專(zhuan)用(yong)差(cha)分(fēn)輸(shu)入，1MSPS
Ethernet	1x PS RGMII，RJ45 接口，10/100/1000M 自适應（PHY 位于(yu)核心闆上）
	1x PL RGMII，RJ45 接口，10/100/1000M 自适應
Watchdog	1x Watchdog，3pin 排(pai)針方(fang)式(shi)，2.54mm 間距，通(tong)過(guo)跳線(xiàn)帽配(pei)置
UART	1x Debug UART，Micro USB 接口（PS 端）
	1x RS232 UART，DB9 接口（PL 端）
	1x RS485 UART，3pin 3.81mm 綠色端子(zi)方(fang)式(shi)（PL 端）
CAN	2x CAN，3pin 3.81mm 綠色端子(zi)方(fang)式(shi)（PL 端）
USB	4x USB 2.0 HOST 接口，使用(yong) HUB 擴展(zhan)（PHY 位于(yu)核心闆上）
PCIe	1x PCIe，由兩組 GTX 引出，共兩通(tong)道，x4 金手指連接方(fang)式(shi)（PL 端）
IO	1x 400pin FMC 連接器(qi)，1.27mm 間距，HPC 标準
SATA	1x 7pin SATA 接口，150MHz LVDS 差(cha)分(fēn)時鍾（PL 端）
HDMI	1x HDMI OUT（PL 端）
	1x HDMI IN（PL 端）
DISPLAY	1x LCD RES 電(dian)阻觸摸屏，40pin FFC 連接器(qi)，間距 0.5mm（PL 端）
CAMERA	2x CAMERA，2x 10pin 排(pai)母方(fang)式(shi)，間距 2.54mm（PL 端）
CameraLink	2x CameraLink Base 接口，支持 Full 模式(shi)（PL 端）
SFP+	4x SFP+光口，支持萬兆光模塊，由高(gao)速(su)串行收髮(fa)器(qi)(GTX)引出
LVDS	1x 排(pai)針接口，2x 15pin 規格，可(kě)接通(tong)用(yong) LVDS 顯示屏，間距 2.00mm（PL 端）
SMA	1x GTX CLK
	1x GTX RX
	1x GTX TX
RTC	1x RTC 座，适配(pei)紐扣電(dian)池 ML2032（3V 可(kě)充）、CR2032（3V 不可(kě)充）
FAN	1x FAN，3pin 排(pai)針端子(zi)，12V 供電(dian)，間距 2.54mm
JTAG	1x 14pin JTAG 接口，間距 2.0mm
BOOT SET	1x 6bit 啓動(dòng)方(fang)式(shi)選擇撥碼開關
SWITCH	1x 電(dian)源擺動(dòng)開關
POWER	1x 12V6A 直流輸(shu)入 DC-005 電(dian)源接口，可(kě)接外徑 5.5mm、內(nei)徑 2.1mm 電(dian)源插頭

3.2 軟件參數(shu)
表 2

ARM 端軟件支持	裸機(jī)，FreeRTOS，Linux-4.9.0
Vivado 版本(ben)号	2017.4
軟件開髮(fa)套件提供	PetaLinux-2017.4，Xilinx SDK 2017.4，Xilinx HLS 2017.4
驅動(dòng)支持	SPI NOR FLASH	DDR3
	USB 2.0	eMMC
	LED	KEY
	RS485	MMC/SD
	Ethernet	CAN
	7in Touch Screen LCD(Res)	XADC
	I2C	USB 4G
	USB WIFI	RS232

4 開髮(fa)資(zi)料

（1）提供核心闆引腳定義、可(kě)編輯底闆原理(li)圖、可(kě)編輯底闆 PCB、芯片 Datasheet，縮短
硬件設(shè)計(ji)周期；
（2）提供係(xi)統固化鏡像、內(nei)核驅動(dòng)源碼、文(wén)件係(xi)統源碼，以(yi)及(ji)豐(feng)富(fu)的(de) Demo 程(cheng)序；
（3）提供完整的(de)平檯(tai)開髮(fa)包、入們(men)教程(cheng)，節(jie)省軟件整理(li)時間，讓應用(yong)開髮(fa)更簡單(dan)；
（4）提供詳細的(de) PS + PL SoC 架構通(tong)信(xin)教程(cheng)，完美解決異構多(duo)核開髮(fa)瓶頸。
開髮(fa)案例主(zhu)要包括：

基于(yu) Linux 的(de)開髮(fa)例程(cheng)
基于(yu)裸機(jī)的(de)開髮(fa)案例
基于(yu) FreeRTOS 的(de)開髮(fa)案例
基于(yu) PS + PL 的(de)異構多(duo)核開髮(fa)案例
基于(yu) OpenAMP 的(de) Linux + 裸機(jī)/FreeRTOS 雙核 ARM 通(tong)信(xin)開髮(fa)案例
基于(yu) PL 端的(de) HDL、HLS 開髮(fa)案例
Qt 開髮(fa)案例
CameraLink、SDI、HDMI、PAL 視頻輸(shu)入/輸(shu)出案例
高(gao)速(su) AD(AD9613)采集(ji) + 高(gao)速(su) DA(AD9706)輸(shu)出案例
AD9361 軟件無線(xiàn)電(dian)案例
UDP(10G)光口通(tong)信(xin)案例
Aurora 光口通(tong)信(xin)案例
PCIe 通(tong)信(xin)案例

5 電(dian)氣(qi)特性

工(gong)作(zuò)環境

環境參數(shu)	最小(xiǎo)值	典型值	最大(da)值
核心闆工(gong)作(zuò)溫度	-40°C	/	85°C
核心闆工(gong)作(zuò)電(dian)壓	/	5.0V	/
評估闆工(gong)作(zuò)電(dian)壓	/	12.0V	/

功耗測(ce)試

類别	工(gong)作(zuò)狀态	電(dian)壓典型值	電(dian)流典型值	功耗典型值
核心闆	狀态 1	5.0v	0.40A	2.00W
	狀态 2	5.0v	1.85A	9.25W
評估闆	狀态 1	12.0v	0.43A	5.16W
	狀态 2	12.0v	1.19A	14.28W

備(bei)注：功耗基于(yu) CPU 爲(wei) XC7Z045 的(de)核心闆測(ce)得。功耗測(ce)試數(shu)據與具(ju)體(ti)應用(yong)場(chang)景有(yǒu)關，測(ce)試數(shu)據僅供參考。
狀态 1：評估闆不接入外接模塊，PS 端啓動(dòng)係(xi)統，不執行額外應用(yong)程(cheng)序；PL 端運行 LED 測(ce)試程(cheng)序。
狀态 2：評估闆不接入外接模塊，PS 端啓動(dòng)係(xi)統，運行 DDR 壓力(li)讀寫測(ce)試程(cheng)序，2 箇(ge) ARM Cortex-A9核心的(de)資(zi)源使用(yong)率約爲(wei) 100%；PL 端運行 IFD 綜郃(he)測(ce)試程(cheng)序。

圖 11 狀态 2 資(zi)源使用(yong)率

6機(jī)械尺寸

表 4

	核心闆	評估底闆
PCB 尺寸	62mm*100mm	142.75mm*260mm
PCB 層數(shu)	14 層	8 層
PCB 闆厚	1.6mm	1.6mm
安(an)裝(zhuang)孔數(shu)量	4	4

圖 12 核心闆機(jī)械尺寸圖

圖 13 評估底闆機(jī)械尺寸圖

7技(ji)術(shù)服務(wu)

(1) 協助底闆設(shè)計(ji)咊(he)測(ce)試，減少硬件設(shè)計(ji)失誤；
(2) 協助解決按照用(yong)戶(hu)手冊操作(zuò)出現(xian)的(de)異常問題；
(3) 協助産(chan)品(pin)故障判定；
(4) 協助正确編譯與運行所提供的(de)源代(dai)碼；
(5) 協助進(jin)行産(chan)品(pin)二次開髮(fa)；
(6) 提供長(zhang)期的(de)售後(hou)服務(wu)。