FPGA開發(fā)板，支持Python編程

簡(jiǎn)介

PYNQ-Z2是一款FPGA開發(fā)板，它以ZYNQ XC7Z020 FPGA為核心，利用ZYNQ中的可編程邏輯和Arm處理器的優(yōu)勢(shì)可以構(gòu)建強(qiáng)大的嵌入式系統(tǒng)，PYNQ的開源框架可以使嵌入式編程用戶在無需設(shè)計(jì)可編程邏輯電路的情況下充分發(fā)揮Xilinx ZYNQ SoC的功能，使用Ethernet作為PC和board之間的通訊方式，這塊開發(fā)板除支持傳統(tǒng)ZYNQ開發(fā)方式外，還可支持Python進(jìn)行SoC編程，并且代碼可直接在PYNQ-Z2上進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試。可編程邏輯電路以硬件庫(kù)的形式導(dǎo)入并且可以通過API編程，這種方式基本上與軟件庫(kù)的導(dǎo)入和編程方式相同。

PYNQ-Z2配備有以太網(wǎng)，HDMI輸入/輸出，MIC輸入，音頻輸出，Arduino接口，樹莓派接口，2個(gè)Pmod，用戶LED，按鈕和開關(guān)。 兼容樹莓派連接器、Arduino屏蔽連接器以及Pmod連接器可以支持多種配件拓展，同時(shí)這些接口也可以用作GPIO。

PYNQ 是 Python On Zynq 的縮寫，它是一個(gè)軟件開發(fā)框架，指導(dǎo)硬件層、驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用層之間的接口設(shè)計(jì)，PYNQ框架通過高層次的封裝，將底層硬件FPGA實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)與上層應(yīng)用層的使用脫耦，讓上層應(yīng)用開發(fā)者通過Python編程就可以調(diào)用FPGA模塊。其適用于大面積的設(shè)計(jì)者和開發(fā)者，能幫助用戶實(shí)現(xiàn)多種高性能的嵌入式應(yīng)用，包括：并行硬件執(zhí)行，高幀率視頻處理，硬件加速算法，實(shí)時(shí)信號(hào)處理，高帶寬IO，低延時(shí)控制。

PYNQ結(jié)合了ZYNQ與Python的全部?jī)?yōu)勢(shì)，可結(jié)合DF arduino擴(kuò)展板，樹莓派擴(kuò)展板使用；可廣泛應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)、研究和原型制造等領(lǐng)域。

技術(shù)規(guī)格

外觀尺寸

87mm*138mm

ZYNQ XC7Z020-1CLG400C主板信息：

650MHz雙核Cortex-A9處理器

DDR3內(nèi)存控制器，具有8個(gè)DMA通道和4個(gè)高性能AXI3從端口

高帶寬外設(shè)控制器：1G以太網(wǎng)，USB 2.0，SDIO

低帶寬外設(shè)控制器：SPI，UART，CAN，I2C

可從JTAG，Quad-SPI閃存和microSD卡進(jìn)行編程

Artix-7系列可編程邏輯

13,300個(gè)邏輯片，每個(gè)具有四個(gè)6輸入LUT和8個(gè)觸發(fā)器

630 KB的快速block RAM

4個(gè)時(shí)鐘管理片，每個(gè)片都有一個(gè)鎖相環(huán)（PLL）和混合模式時(shí)鐘管理器（MMCM）

220 DSP Slices

片上模數(shù)轉(zhuǎn)換器（XADC）

存儲(chǔ)：

帶有16位總線@1050Mbps的512MB DDR3

16MB Quad-SPI閃存，具有出廠編程的全球唯一標(biāo)識(shí)符（兼容48位EUI-48/64?）。

MicroSD插槽

供電：

由USB或任何7V-15V電源供電

USB和以太網(wǎng)：

千兆以太網(wǎng)PHY

USB-JTAG編程電路

USB-UART橋

USB OTG PHY（僅支持主機(jī)）

音頻和視頻：

具有24bit DAC且支持I2S協(xié)議的3.5mm TRRS 插孔

3.5mm線路輸入插口

HDMI接收端口（輸入）

HDMI源端口（輸出）

開關(guān)，按鈕和LED：

4個(gè)按鈕

2個(gè)滑動(dòng)開關(guān)

4個(gè)LED

2個(gè)RGB LED

擴(kuò)展連接器：

兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Pmod端口

16個(gè)FPGA I/O接口 (與樹莓派接口共享8個(gè)Pin)

Arduino屏蔽連接器

24 個(gè)FPGA I/O

6個(gè) XADC的單端0-3.3V模擬輸入

Raspberry Pi 連接器

28個(gè)FPGA I/O (與 Pmod A接口共享8個(gè)）