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 |
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ARM最高主頻 |
667MHZ |
776MHZ |
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FPGA主要引數 |
架構 |
Artix7 |
Artix7 |
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速度等級 |
-1 |
-2 |
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邏輯單元(Logic Cells) |
28k |
85k |
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查詢表(LUTs) |
17600 |
53200 |
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BlockRAM(#36kbBlocks) |
2.1Mb |
4.9Mb |
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DSP(DSP slices) |
80 |
220 |
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觸發器(Flip-flops) |
35200 |
106400 |
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XADC |
1路(和GPIO複用) |
1路(和GPIO複用) |
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PS DDR |
DDR3L 1GB 1066MHZ*32bits |
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EMMC |
8GB/4GB |
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SD卡 |
引出1路SD卡介面 |
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FLASH |
128Mbit QSPI-Flash |
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PS晶振 |
33.3333MHZ(核心模組上) |
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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 |
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USB OTG |
1路USB OTG晶片整合到核心板上,資料介面引出到聯結器 |
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USB 串列埠 |
1路USB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) |
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JTAG介面 |
引出JTAG介面,同時引出到聯結器 |
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電源輸入 |
核心模組 |
4.7~5V@2A |
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連線型號 |
核心模組 |
廣瀨 FX8-100P-SV92 2個 FX8-60P-SV92 1個 |
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底板 |
廣瀨 FX8-100S-SV92 2個 FX8-60S-SV92 1個 |
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外形尺寸 |
核心模組 |
50mm*50mm |
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聯結器合高 |
3mm |
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工作溫度 |
-40°~ +85° |
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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 |
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ARM最高主頻 |
667MHZ |
776MHZ |
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架構 |
Artix7 |
Artix7 |
|
速度等級 |
-1 |
-2 |
|
邏輯單元(Logic Cells) |
28k |
85k |
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查詢表(LUTs) |
17600 |
53200 |
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BlockRAM(#36kbBlocks) |
2.1Mb |
4.9Mb |
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DSP(DSP slices) |
80 |
220 |
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觸發器(Flip-flops) |
35200 |
106400 |
|
XADC |
1路(和GPIO複用) |
1路(和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
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