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米聯客-ZYNQ-MZ7X400-7Z010/7Z020核心模組硬體手冊

1產品概述

    自2017年MZ7XCORE400系列開發平臺釋出以來,該系列開發平臺和核心模組經過多次迭代升級,在工業自動化、水利電力控制裝置、醫療影象裝置等領域廣泛應用,產品效能接受了廣大客戶的檢驗,穩定可靠。2021年因晶片普遍緊缺漲價,核心模組再次升級以確保供貨穩定和降低使用者的使用成本。

2硬體引數概述

核心模組硬體引數

ARM主要引數

SOC型號

XC7Z010-1CLG400I

XC7Z020-2CLG400I

ARM最高主頻

667MHZ

776MHZ

FPGA主要引數

架構

Artix7

Artix7

速度等級

-1

-2

邏輯單元(Logic Cells)

28k

85k

查詢表(LUTs)

17600

53200

BlockRAM(#36kbBlocks)

2.1Mb

4.9Mb

DSP(DSP slices)

80

220

觸發器(Flip-flops)

35200

106400

XADC

1(GPIO複用)

1(GPIO複用)

PS DDR

DDR3L 1GB 1066MHZ*32bits

EMMC

8GB/4GB

SD

引出1SD卡介面

FLASH

128Mbit QSPI-Flash

PS晶振

33.3333MHZ(核心模組上)

千兆乙太網

1 路工業級千兆網晶片整合在核心板上,並且乙太網資料介面引出到聯結器

USB OTG

1USB OTG晶片整合到核心板上,資料介面引出到聯結器

USB 串列埠

1USB串列埠晶片整合到核心板上(預設不焊接,推薦底板單獨焊接USB串列埠晶片)

JTAG介面

引出JTAG介面,同時引出到聯結器

電源輸入

核心模組

4.7~5V@2A

連線型號

核心模組

廣瀨 FX8-100P-SV92 2 FX8-60P-SV92 1

底板

廣瀨 FX8-100S-SV92 2 FX8-60S-SV92 1

外形尺寸

核心模組

50mm*50mm

聯結器合高

3mm

工作溫度

-40°~ +85°

重量

15g(不含散熱片)

3核心模組

3核心模組

 

4硬體詳細描述

1:ZYNQ SOC

核心模組搭載了一顆 XILINX 可程式設計 SOC 晶片 XC7Z010-1LG400I/ XC7Z020-2LG400I。該晶片集成了ARM Cortex-A9 雙核CPU以及可程式設計邏輯單元,同時具備了硬體程式設計和軟體程式設計功能。

核心模組硬體引數

SOC型號

XC7Z010-1CLG400I

XC7Z020-2CLG400I

ARM最高主頻

667MHZ

776MHZ

架構

Artix7

Artix7

速度等級

-1

-2

邏輯單元(Logic Cells)

28k

85k

查詢表(LUTs)

17600

53200

BlockRAM(#36kbBlocks)

2.1Mb

4.9Mb

DSP(DSP slices)

80

220

觸發器(Flip-flops)

35200

106400

XADC

1(GPIO複用)

1(GPIO複用)

2:DDR記憶體

核心模組搭載了2片鎂光(Micron)DDR3L記憶體。2片與ZYNQ的PS記憶體介面相連。

單片DDR記憶體大小是 512MB ,資料介面是16bit。PS 端2片記憶體組成32bit資料介面,記憶體大小1GB,記憶體資料主頻高達 1066MHZ,資料頻寬可達 1066MHz*32bit。

注意:由於 Vivado 軟體中 DDR 的型號不全,為相容核心模組使用的 DDR,使用軟體時,選擇MT41K256M16 RE-125,核心模組根據市場供貨,以及商業及工業級會選用以下幾種型號進行量產:

    MT41K256M16TW-107:P(商業級DDR 用於商業級核心模組)

    MT41K256M16TW-107 IT:P(工業級DDR 用於工業級核心模組)

MT41K256M16TW-107AAT:P (車規級DDR 用於工業級核心模組)

 

PS DDR無需進行PIN腳約束,使用的時候只需要對ZYNQ IP的DDR配置部分正確設定相關引數。

3:QSPI

4bit SPI FLASH,可用於儲存資料和程式碼。

主要技術引數:128Mbit:

-x1, x2, and x4 支援

-最高時鐘104 MHz, rates @ 100 MHz 4bit 模式下可以達到 400Mbs

-工作於 3.3V

-為了正確使用 QSPI FLASH 工作於 4bit 模式, MIO[1:0,8]需要被正確設定。 MIO[8]需要通過 一個 20K 的上電阻上拉到 3.3V,讓 4bit FLASH 可以工作於反饋模式。 Zynq 只支援 24bit 的定址 空間,128Mb 是通過內部 bank 的切換實現全部訪問。

注意:核心板模組的QSPI FLASH型號根據市場貨源而定,目前米聯客使用以下2種型號,客戶購買板卡的時候如果需要知道型號可以問下客服,一般程式設計可以不需要知道型號。

W25Q128FV

N25Q128A13ESE40F

PS部分的FLASH IO在ZYNQ IP中配置,通過閱讀原理圖,可以快速正確定位QSPI FLASH 的MIO的位置。

4:EMMC

核心板焊接了4GB/8GB大容量的 EMMC,EMMC 連線到了 ZYNQ 的 PS 端介面,介面採用 SD 模式。EMMC 具備體積小,容量大,使用方便,速度快等優點,資料時鐘可以達到 50MHZ。由於直接焊接在核心板上,因此可以使用在震動或者環境相對惡劣的場合。

注意:EMMC根據應用場合供貨情況會選擇不同的相容型號目前已經量產過的EMMC型號如下:

KLM8G1GEME-B041(商業級EMMC用於商業級核心模組)

MTFC8GAKAJCN-4M(工業級EMMC用於工業級級核心模組)

KLMBG4GEUF-B04P(車規級EMMC用於工業級級核心模組)

KLMBG4GEUF-B04Q(車規級EMMC用於工業級級核心模組)

PS部分的SDIO IO在ZYNQ IP中配置,通過閱讀原理圖,可以快速正確定位EMMC所在的SDIO1的MIO的位置。

5:PS系統時鐘

    對於PS的系統輸入時鐘只需要在ZYNQ IP核中正確設定時鐘頻率,不需要進行PIN腳約束。

6:上電覆位

開發平臺上電覆位訊號是 PS_POR_B,該訊號接到了最後一級電源的PGOOD引腳。

開發平臺外部復位訊號是 PS_RST,如果有需要,此復位訊號接到功能底板的按鍵輸入。

7:模式開關

模式開關在核心板上,通過設定模式開光,可以實現JTAG模式、SD卡模式、QSPI模式的切換(只有新版本核心板支援,老版本的核心板只支援SD模式和QSPI模式)

模式

SW-PIN1

SW-PIN2

JTAG

ON

ON

SD

OFF

OFF

QSPI

ON

OFF

 

8:PS乙太網

乙太網晶片整合在核心模組上,可以簡化使用者板卡的佈線難度,降低使用者板卡的硬體成本。

PS部分乙太網RGMII介面在ZYNQ IP中配置,通過閱讀原理圖,可以快速正確定位以RGMII介面所在的ETH0的MIO的位置。

9:USB2.0介面

OTG晶片採用USB3320_QFN32,已經整合在核心模組上。

PS部分USB2.0 OTG介面在ZYNQ IP中配置,通過閱讀原理圖,可以快速正確定位USB2.0 OTG介面所在USB0的MIO的位置。

10:USB串列埠

注意:預設核心板不焊接此串列埠晶片,除非特殊情況,否則不使用核心板的串列埠。

ZYNQ ARM UART1通過CP2104 USB轉串列埠晶片實現和電腦通訊,用於資訊除錯。

PS部分UART串列埠在ZYNQ IP中配置,通過閱讀原理圖,可以快速正確定位以UART USB串列埠介面所在的UART1的MIO的位置。

讀者需要注意,這的UART_TXD 實際上是資料從UART晶片傳送到ZYNQ晶片,UART_RXD資料是從ZYNQ晶片傳送到UART晶片。

11:JTAG介面

核心板上JTAG介面,由於JTAG不支援熱插拔,儘量不要使用核心板的JTAG接除錯,建議引出擴充套件到功能底板上,先插好JTAG介面,然後再插USB端介面,這樣可以儘量避免JTAG介面的損壞。

12:電源管理

12-1:核心板電源管理

12-2:功能底板電源

底板上外設電源建議晚於核心板的電源啟動,以免造成核心板無法正常載入程式。

13:聯結器定義

注意:XC7Z010-CLG400 沒有BANK13

14:等長描述

15:核心板擴充套件即可ADJ電阻調壓位置

5 ZYNQ- XC7Z010-CLG400I/ XC7Z020-CLG400I 分佈

6技術支援

技術支援形式包括米聯客社群、QQ群、微信、電話、公眾號等,但是不限於以上方式。

 

米聯客官方社群:www.uisrc.com

 

米聯客社群FPGA/SOC QQ群:

群1:516869816         群2:543731097

群3:86730608         群4:34215299

 

技術微信:18951232035

技術電話:18951232035

 

官方微信公眾號:

7售後

1、7天無理由退貨(人為原因除外)

2、質保期限:本司產品自快遞簽收之日起,提供一年質保服務(主晶片,比如FPGA 或者CPU等除外)。

3、維修換貨,需提供淘寶訂單編號或合同編號,聯絡銷售/技術支援安排退回事宜。

售後維修請登入工單系統:https://www.uisrc.com/plugin.php?id=x7ree_service

4、以下情形不屬於質保範疇。

A:由於使用者使用不當造成板子的損壞:比如電壓過高造成的開發板短路,自行焊接造成的焊盤脫落、銅線起皮 等

B:使用者日常維護不當造成板子的損壞:比如放置不當導致線路板腐蝕、基板出現裂紋等

5、質保範疇外(上方第4條)及質保期限以外的產品,本司提供有償維修服務。維修僅收取器件材料成本,往返運 費全部由客戶承擔。

6、寄回地址,登入網頁獲取最新的售後地址:https://www.uisrc.com/t-1982.html

8銷售

天貓米聯客旗艦店:https://milianke.tmall.com

京東米聯客旗艦店:https://milianke.jd.com/

官方淘寶1店:https://milianke.taobao.com

 

銷售電話:18921033576

 

公司地址:常州溧陽總部:常州溧陽市中關村-雅創高科智造谷10-1幢

南京研發基地:南京市棲霞區仙林大道181號5幢2220/2221

9視訊

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