基于 XILINX ZYNQ7000 開發(fā)平臺(tái)的開發(fā)板（型號(hào)： AX7Z035）2019 款正式發(fā)布了正式發(fā)布了，為了讓您對(duì)此開發(fā)平臺(tái)可以快速了解，我們編寫了此用戶手冊(cè)。這款 ZYNQ7000 FPGA 開發(fā)平臺(tái)采用核心板加擴(kuò)展板的模式，方便用戶對(duì)核心板的二次開發(fā)利用。核心板使用 XILINX 的 Zynq7000 SOC 芯片 XC7Z035 的解決方案，它采用 ARM+FPGA SOC 技術(shù)將雙核 ARM Cortex-A9 和 FPGA 可編程邏輯集成在一顆芯片上。另外核心板上含有 4 片共 2GB 高速 DDR3 SDRAM 芯片，1 片 8GB 的 eMMC 存儲(chǔ)芯片和 1 片 256Mb 的 QSPI FLASH 芯片。在底板設(shè)計(jì)上我們?yōu)橛脩魯U(kuò)展了豐富的外圍接口，比如 1 個(gè) PCIex4 接口、4 路光纖接口、 2 路千兆以太網(wǎng)接口、4 路 USB2.0 HOST 接口、1 路 HDMI 輸出接口、1 路 HDMI 輸入接口、 1 路 UART 串口接口、1 路 SD 卡接口、1 個(gè) 40 針擴(kuò)展接口等等。滿足用戶各種高速數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，視頻傳輸處理以及工業(yè)控制的要求，是一款“專業(yè)級(jí)“的 ZYNQ 開發(fā)平臺(tái)。為高速數(shù)據(jù)傳輸和交換，數(shù)據(jù)處理的前期驗(yàn)證和后期應(yīng)用提供了可能。相信這樣的一款產(chǎn)品非常適合從事 ZYNQ 開發(fā)的學(xué)生、工程師等群體。

　　在這里，對(duì)這款 AX7Z035 ZYNQ 開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的功能介紹。開發(fā)板的整個(gè)結(jié)構(gòu)，繼承了我們一貫的核心板+擴(kuò)展板的模式來設(shè)計(jì)的。核心板和擴(kuò)展板之間使用高速板間連接器連接。核心板主要由 ZYNQ7035 + 4 個(gè) DDR3 + eMMC + QSPI FLASH 的最小系統(tǒng)構(gòu)成。 ZYNQ7035 采用 Xilinx 公司的 Zynq7000 系列的芯片，型號(hào)為 XC7Z035-2FFG676。 ZYNQ7035 芯片可分成處理器系統(tǒng)部分 Processor System（PS）和可編程邏輯部分 Programmable Logic（PL）。在 ZYNQ7035 芯片的 PS 端和 PL 端分別掛了 2 片 DDR3，每片 DDR3 容量高達(dá) 512M 字節(jié)，使得 ARM 系統(tǒng)和 FPGA 系統(tǒng)能獨(dú)立處理和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的功能。PS 端的 8GB eMMC FLASH 存儲(chǔ)芯片和 512Mb 的 QSPI FLASH 用來靜態(tài)存儲(chǔ) ZYNQ 的操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)及用戶數(shù)據(jù)。底板為核心板擴(kuò)展了豐富的外圍接口，其中包含 1 個(gè) PCIex4 接口、4 路光纖接口、2 路千兆以太網(wǎng)接口（PS 和 PL 各一路）、4 路 USB2.0 HOST 接口、1 路 HDMI 輸出接口、1 路 HDMI 輸出接口、1 路 UART 串口接口、1 路 SD 卡接口、1 個(gè) 40 針擴(kuò)展接口和一些按鍵 LED。

　　通過這個(gè)示意圖，我們可以看到，我們這個(gè)開發(fā)平臺(tái)所能含有的接口和功能。? ZYNQ7035 核心板由 XC7Z035+2GB DDR3+8GB eMMC FLASH + 512Mb QSPI FLASH 組成，另外有三個(gè)晶振提供時(shí)鐘，一個(gè)單端 33.3333MHz 晶振提供給 PS 系統(tǒng)，一個(gè)差分 200MHz 晶振提供給 PL 邏輯 DDR 參考時(shí)鐘，另外一個(gè)差分 125MHz 晶振提供給 GTX 收發(fā)器參考時(shí)鐘。? PCIe x4 接口支持 PCI Express 2.0 標(biāo)準(zhǔn)，提供標(biāo)準(zhǔn)的 PCIe x4 高速數(shù)據(jù)傳輸接口，單通道通信速率可高達(dá) 5GBaud。? 4 路 SFP 光纖接口 ZYNQ 的 GTX 收發(fā)器的 4 路高速收發(fā)器連接到 4 個(gè)光模塊的發(fā)送和接收，實(shí)現(xiàn) 4 路高速的光纖通信接口。每路的光纖數(shù)據(jù)通信接收和發(fā)送的速度高達(dá) 10Gb/s。? 千兆以太網(wǎng)接口 2 路 10/100M/1000M 以太網(wǎng) RJ45 接口，用于和電腦或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)絡(luò)接口芯片采用Micrel 公司的KSZ9031工業(yè)級(jí)GPHY 芯片，1路以太網(wǎng)連接到ZYNQ 芯片的 PS 端，1 路以太網(wǎng)連接到 ZYNQ 芯片的 PL 端。? HDMI 視頻輸出 1 路 HDMI 視頻輸出接口，我們選用了 ANALOG DEVICE 公司的 ADV7511 HDMI 編碼芯片，最高支持 1080P@60Hz 輸出，支持 3D 輸出。? HDMI 視頻輸入 1 路 HDMI 視頻輸入接口，我們選用了 Silion Image 公司的 SIL9011/SIL9013 HDMI 解碼芯片，最高支持 1080P@60Hz 輸入，支持不同格式的數(shù)據(jù)輸入。? USB2.0 HOST 接口通過 USB Hub 芯片擴(kuò)展 4 路 USB HOST 接口，用于連接外部的 USB 從設(shè)備，比如連接鼠標(biāo)，鍵盤，U 盤等等。USB 接口采用扁型 USB 接口（USB Type A）。? USB Uart 接口 1 路 Uart 轉(zhuǎn) USB 接口，用于和電腦通信，方便用戶調(diào)試。串口芯片采用 Silicon Labs CP2102GM 的 USB-UAR 芯片， USB 接口采用 MINI USB 接口。? Micro SD 卡座 1 路 Micro SD 卡座，用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)鏡像和文件系統(tǒng)。? 40 針擴(kuò)展口 1 個(gè) 40 針 2.54mm 間距的擴(kuò)展口，可以外接黑金的各種模塊（雙目攝像頭，TFT LCD 屏，高速 AD 模塊等等）。擴(kuò)展口包含 5V 電源 1 路，3.3V 電源 2 路，地 3 路，IO 口 34 路。? JTAG 調(diào)試口1 個(gè) 10 針 2.54mm 標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 口，用于 FPGA 程序的下載和調(diào)試，用戶可以通過 XILINX 下載器對(duì) ZYNQ 系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和下載。? LED 燈 10 個(gè)發(fā)光二極管 LED， 核心板上 3 個(gè)，底板上 7 個(gè)。核心板上 1 個(gè)電源指示燈；1 個(gè) DONE 配置指示燈；1 個(gè)用戶指示燈。底板上有 1 個(gè)電源指示燈，4 個(gè)用戶指示燈和 2 個(gè)串口指示燈。? 按鍵 5 個(gè)按鍵，1 個(gè)復(fù)位按鍵， 4 個(gè) PL 用戶按鍵。

　　AC7Z035（核心板型號(hào)，下同）核心板，ZYNQ 芯片是基于 XILINX 公司的 ZYNQ7000 系列的 XC7Z035-2FFG676。ZYNQ 芯片的 PS 系統(tǒng)集成了兩個(gè) ARM Cortex?-A9 處理器， AMBA?互連，內(nèi)部存儲(chǔ)器，外部存儲(chǔ)器接口和外設(shè)。ZYNQ 芯片的 FPGA 內(nèi)部含有豐富的可編程邏輯單元，DSP 和內(nèi)部 RAM。這款核心板使用了 4 片 Micron 的 512MB 的 DDR3 芯片 MT41J256M16HA-125，總的容量達(dá)2GB。其中PS 和PL 端各掛載兩片，分別組成 32bit 的總線寬度。PS端的DDR3 SDRAM 的最高運(yùn)行速度可達(dá) 533MHz（數(shù)據(jù)速率 1066Mbps），PL 端的 DDR3 SDRAM 的最高運(yùn)行速度可達(dá) 800MHz（數(shù)據(jù)速率 1600Mbps）。另外核心板上也集成了 2 片 256MBit 大小的 QSPI FLASH 和 8GB 大小的 eMMC FLASH 芯片，用于啟動(dòng)存儲(chǔ)配置和系統(tǒng)文件。為了和底板連接，這款核心板的 4 個(gè)板對(duì)板連接器擴(kuò)展出了 PS 端的 USB 接口，千兆以太網(wǎng)接口，SD 卡接口及其它剩余的 MIO 口；也擴(kuò)展出了 ZYNQ 的 8 對(duì)高速收發(fā)器 GTX 接口；以及 PL 端的幾乎所有 IO 口（144 個(gè)），其中 BANK12 和 BANK13 的 IO 的電平可以通過更換核心板上的 LDO 芯片來修改，滿足用戶不用電平接口的要求。對(duì)于需要大量 IO 的用戶，此核心板將是不錯(cuò)的選擇。而且 IO 連接部分，ZYNQ 芯片到接口之間走線做了等長(zhǎng)和差分處理，并且核心板尺寸僅為 80*60（mm），對(duì)于二次開發(fā)來說，非常適合。