【資料分享】Xilinx Zynq-7010/7020工業(yè)核心板規(guī)格書(shū)（雙核ARM Cortex-A9 + FPGA，主頻766MHz）

Tronlong--

1 核心板簡(jiǎn)介

創(chuàng)龍科技SOM-TLZ7x是一款基于Xilinx Zynq-7000系列XC7Z010/XC7Z020高性能低功耗處理器設(shè)計(jì)的異構(gòu)多核SoC工業(yè)核心板，處理器集成PS端雙核ARM Cortex-A9 + PL端Artix-7架構(gòu)28nm可編程邏輯資源，通過(guò)工業(yè)級(jí)B2B連接器引出千兆網(wǎng)口、USB、CAN、UART等通信接口，可通過(guò)PS端加載PL端程序，且PS端和PL端可獨(dú)立開(kāi)發(fā)。核心板經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的PCB Layout和高低溫測(cè)試驗(yàn)證，穩(wěn)定可靠，可滿(mǎn)足各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。

用戶(hù)使用核心板進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)，僅需專(zhuān)注上層運(yùn)用，降低了開(kāi)發(fā)難度和時(shí)間成本，可快速進(jìn)行產(chǎn)品方案評(píng)估與技術(shù)預(yù)研。

圖 1 核心板正面圖

圖 2 核心板背面圖

圖 3 核心板斜視圖

圖 4 核心板側(cè)視圖

2 典型應(yīng)用領(lǐng)域

• 測(cè)試測(cè)量
• 運(yùn)動(dòng)控制
• 智能電力
• 通信探測(cè)
• 目標(biāo)追蹤
  

3 軟硬件參數(shù)

硬件框圖

圖 5 核心板硬件框圖

圖 6 Xilinx Zynq-7000處理器功能框圖

圖 7 Xilinx Zynq-7000 PS端特性參數(shù)

圖 8 Xilinx Zynq-7000 PL端特性參數(shù)

硬件參數(shù)

表 1 硬件參數(shù)

CPU	Xilinx Zynq-7000 XC7Z010/XC7Z020-2CLG400I
	2x ARM Cortex-A9，主頻766MHz，2.5DMIPS/MHz Per Core
	1x Artix-7架構(gòu)可編程邏輯資源
ROM	PS端：4/8GByte eMMC
	PS端：256Mbit SPI NOR FLASH
RAM	PS端：?jiǎn)瓮ǖ?2bit DDR總線，512M/1GByte DDR3
Logic Cells	XC7Z010：28K，XC7Z020：85K
OSC	PS端：33.33MHz
	PL端：25MHz
B2B Connector	2x 80pin公座B2B連接器，2x 80pin母座B2B連接器，共320pin，間距0.5mm，合高4.0mm
LED	1x 電源指示燈
	2x PS端用戶(hù)可編程指示燈
	1x PL端用戶(hù)可編程指示燈
	1x PL端DONE指示燈
硬件資源	1x USB2.0(USB0) 備注：核心板已將USB1相關(guān)引腳復(fù)用為SDIO0、SDIO1功能，且不支持EMIO方式引出；USB0與Ethernet1存在引腳復(fù)用關(guān)系
	2x 10/100/1000M Ethernet
	2x SD/SDIO(SDIO0、SDIO1) 備注：在核心板內(nèi)部，SDIO1已連接至eMMC，未引出至B2B連接器
	2x SPI
	2x QSPI 備注：在核心板內(nèi)部，QSPI0(CS0)已連接至SPI FLASH，同時(shí)引出至B2B連接器
	2x UART
	2x CAN
	2x I2C
	2x 12bit XADC，1MSPS ADCs with up to 17 Differential Inputs
	XC7Z010 PL IO：?jiǎn)味耍?個(gè)），差分對(duì)（46對(duì)），共97個(gè)IO XC7Z020 PL IO：?jiǎn)味耍?個(gè)），差分對(duì)（57對(duì)），共120個(gè)IO

軟件參數(shù)

表 2

ARM端軟件支持	裸機(jī)、FreeRTOS、Linux-4.9.0、Linux-RT-4.9.0
Vivado版本號(hào)	2017.4
圖形界面開(kāi)發(fā)工具	Qt-5.7.1
軟件開(kāi)發(fā)套件提供	PetaLinux-2017.4、Xilinx SDK 2017.4、Xilinx HLS 2017.4
驅(qū)動(dòng)支持	SPI NOR FLASH	DDR3
	USB2.0	eMMC
	LED	KEY
	USB WIFI	MMC/SD
	Ethernet	CAN
	7in Touch Screen LCD(Res)	XADC
	USB 4G	RS485
	RS232	CAMERA

4 開(kāi)發(fā)資料

（1） 提供核心板引腳定義、可編輯底板原理圖、可編輯底板PCB、芯片Datasheet，縮短硬件設(shè)計(jì)周期；

（2） 提供系統(tǒng)固化鏡像、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)源碼、文件系統(tǒng)源碼，以及豐富的Demo程序；

（3） 提供完整的平臺(tái)開(kāi)發(fā)包、入門(mén)教程，節(jié)省軟件整理時(shí)間，讓?xiě)?yīng)用開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單；

（4） 提供詳細(xì)的PS + PL SoC架構(gòu)通信教程，完美解決異構(gòu)多核開(kāi)發(fā)瓶頸。

開(kāi)發(fā)案例主要包括：

• 基于Linux、Linux-RT、Qt的開(kāi)發(fā)案例
• 基于裸機(jī)、FreeRTOS的開(kāi)發(fā)案例
• 基于PS + PL的異構(gòu)多核開(kāi)發(fā)案例
• 基于OpenAMP的Linux + 裸機(jī)/FreeRTOS雙核ARM通信開(kāi)發(fā)案例
• 基于PS（裸機(jī)） + PL的實(shí)時(shí)中斷響應(yīng)案例
• 基于PL端的HDL、HLS開(kāi)發(fā)案例
• 雙目攝像頭采集開(kāi)發(fā)案例
• AD7606多通道AD采集開(kāi)發(fā)案例
• IgH EtherCAT Master雙軸電機(jī)控制開(kāi)發(fā)案例
  

5 電氣特性

工作環(huán)境

表 3

環(huán)境參數(shù)	最小值	典型值	最大值
工作溫度	-40°C	/	85°C
工作電壓	/	3.3V	/

功耗測(cè)試

表 4

類(lèi)別	電壓典型值	電流典型值	功耗典型值
狀態(tài)1	3.3V	0.48A	1.58W
狀態(tài)2	3.3V	0.79A	2.61W

備注：功耗基于TLZ7x-EasyEVM評(píng)估板測(cè)得。測(cè)試數(shù)據(jù)與具體應(yīng)用場(chǎng)景有關(guān)，僅供參考。

狀態(tài)1：評(píng)估板不接入外接模塊，PS端啟動(dòng)系統(tǒng)，不執(zhí)行額外應(yīng)用程序；PL端運(yùn)行LED測(cè)試程序。

狀態(tài)2：評(píng)估板不接入外接模塊，PS端啟動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行DDR壓力讀寫(xiě)測(cè)試程序，2個(gè)ARM Cortex-A9核心的資源使用率約為100%；PL端運(yùn)行IFD綜合測(cè)試程序，資源利用率如下圖所示。

圖 9 PL端資源使用率（狀態(tài)2）

6 機(jī)械尺寸

表 5

PCB尺寸	38mm*62mm
PCB層數(shù)	12層
PCB板厚	1.6mm
安裝孔數(shù)量	4個(gè)

圖 10 核心板機(jī)械尺寸圖

7 產(chǎn)品型號(hào)

表 6

型號(hào)	CPU	主頻	eMMC	DDR3	溫度級(jí)別
SOM-TLZ7020-2-32GE4GD-I-A1	XC7Z020	766MHz	4GByte	512MByte	工業(yè)級(jí)
SOM-TLZ7010-2-32GE4GD-I-A1	XC7Z010	766MHz	4GByte	512MByte	工業(yè)級(jí)
SOM-TLZ7020-2-64GE8GD-I-A1	XC7Z020	766MHz	8GByte	1GByte	工業(yè)級(jí)

備注：標(biāo)配為SOM-TLZ7020-2-32GE4GD-I-A1。

型號(hào)參數(shù)解釋

圖 11

8 技術(shù)服務(wù)

（1）        協(xié)助底板設(shè)計(jì)和測(cè)試，減少硬件設(shè)計(jì)失誤；

（2）        協(xié)助解決按照用戶(hù)手冊(cè)操作出現(xiàn)的異常問(wèn)題；

（3）        協(xié)助產(chǎn)品故障判定；

（4）        協(xié)助正確編譯與運(yùn)行所提供的源代碼；

（5）        協(xié)助進(jìn)行產(chǎn)品二次開(kāi)發(fā)；

（6）        提供長(zhǎng)期的售后服務(wù)。

9 增值服務(wù)

• 主板定制設(shè)計(jì)
• 核心板定制設(shè)計(jì)
• 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)
• 項(xiàng)目合作開(kāi)發(fā)
• 技術(shù)培訓(xùn)
  

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