【资料分享】Zynq-7010/7020工业核心板规格书(双核ARM Cortex-A9 + FPGA,主频766MHz)

发布时间 2023-06-20 16:47:37作者: 创龙科技-黄工

1 核心板简介

创龙科技SOM-TLZ7x是一款基于Xilinx Zynq-7000系列XC7Z010/XC7Z020高性能低功耗处理器设计的异构多核SoC工业核心板,处理器集成PS端双核ARM Cortex-A9 + PL端Artix-7架构28nm可编程逻辑资源,通过工业级B2B连接器引出千兆网口、USB、CAN、UART等通信接口,可通过PS端加载PL端程序,且PS端和PL端可独立开发。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。

用户使用核心板进行二次开发时,仅需专注上层运用,降低了开发难度和时间成本,可快速进行产品方案评估与技术预研。 

图 1 核心板正面图
 
 
 
图 2 核心板背面图
 
 

图 3 核心板斜视图
 
 

图 4 核心板侧视图

 

 

2 典型应用领域

  • 测试测量
  • 运动控制
  • 智能电力
  • 通信探测
  • 目标追踪

 

 

3 软硬件参数

硬件框图

 

图 5 核心板硬件框图
 
图 6 Xilinx Zynq-7000处理器功能框图
 
 

 

图 7 Xilinx Zynq-7000 PS端特性参数
 
 

图 8 Xilinx Zynq-7000 PL端特性参数

 

硬件参数

 

表 1 硬件参数

CPU

Xilinx Zynq-7000 XC7Z010/XC7Z020-2CLG400I

2x ARM Cortex-A9,主频766MHz,2.5DMIPS/MHz Per Core

1x Artix-7架构可编程逻辑资源

ROM

PS端:4/8GByte eMMC

PS端:256Mbit SPI NOR FLASH

RAM

PS端:单通道32bit DDR总线,512M/1GByte DDR3

Logic Cells

XC7Z010:28K,XC7Z020:85K

OSC

PS端:33.33MHz

PL端:25MHz

B2B Connector

2x 80pin公座B2B连接器,2x 80pin母座B2B连接器,共320pin,间距0.5mm,合高4.0mm

LED

1x 电源指示灯

2x PS端用户可编程指示灯

1x PL端用户可编程指示灯

1x PL端DONE指示灯

硬件资源

1x USB2.0(USB0)

备注:核心板已将USB1相关引脚复用为SDIO0、SDIO1功能,且不支持EMIO方式引出;USB0与Ethernet1存在引脚复用关系

2x 10/100/1000M Ethernet

2x SD/SDIO(SDIO0、SDIO1)

备注:在核心板内部,SDIO1已连接至eMMC,未引出至B2B连接器

2x SPI

2x QSPI

备注:在核心板内部,QSPI0(CS0)已连接至SPI FLASH,同时引出至B2B连接器

2x UART

2x CAN

2x I2C

2x 12bit XADC,1MSPS ADCs with up to 17 Differential Inputs

XC7Z010 PL IO:单端(5个),差分对(46对),共97个IO

XC7Z020 PL IO:单端(6个),差分对(57对),共120个IO

 

软件参数

 

表 2

ARM端软件支持

裸机、FreeRTOS、Linux-4.9.0、Linux-RT-4.9.0

Vivado版本号

2017.4

图形界面开发工具

Qt-5.7.1

软件开发套件提供

PetaLinux-2017.4、Xilinx SDK 2017.4、Xilinx HLS 2017.4

驱动支持

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 开发资料

(1) 提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet,缩短硬件设计周期;

(2) 提供系统固化镜像、内核驱动源码、文件系统源码,以及丰富的Demo程序;

(3) 提供完整的平台开发包、入门教程,节省软件整理时间,让应用开发更简单;

(4) 提供详细的PS + PL SoC架构通信教程,完美解决异构多核开发瓶颈。

开发案例主要包括:

  • 基于Linux、Linux-RT、Qt的开发案例
  • 基于裸机、FreeRTOS的开发案例
  • 基于PS + PL的异构多核开发案例
  • 基于OpenAMP的Linux + 裸机/FreeRTOS双核ARM通信开发案例
  • 基于PS(裸机) + PL的实时中断响应案例
  • 基于PL端的HDL、HLS开发案例
  • 双目摄像头采集开发案例
  • AD7606多通道AD采集开发案例
  • IgH EtherCAT Master双轴电机控制开发案例

 

 

5 电气特性

工作环境

 

表 3

环境参数

最小值

典型值

最大值

工作温度

-40°C

/

85°C

工作电压

/

3.3V

/

 

功耗测试

 

表 4

类别

电压典型值

电流典型值

功耗典型值

状态1

3.3V

0.48A

1.58W

状态2

3.3V

0.79A

2.61W

备注:功耗基于TLZ7x-EasyEVM评估板测得。测试数据与具体应用场景有关,仅供参考。

状态1:评估板不接入外接模块,PS端启动系统,不执行额外应用程序;PL端运行LED测试程序。

状态2:评估板不接入外接模块,PS端启动系统,运行DDR压力读写测试程序,2个ARM Cortex-A9核心的资源使用率约为100%;PL端运行IFD综合测试程序,资源利用率如下图所示。

 

图 9 PL端资源使用率(状态2)

 

 

6 机械尺寸

 

表 5

PCB尺寸

38mm*62mm

PCB层数

12层

PCB板厚

1.6mm

安装孔数量

4个

 

 

图 10 核心板机械尺寸图

 

 

7 产品型号

 

表 6

型号

CPU

主频

eMMC

DDR3

温度级别

SOM-TLZ7020-2-32GE4GD-I-A1

XC7Z020

766MHz

4GByte

512MByte

工业级

SOM-TLZ7010-2-32GE4GD-I-A1

XC7Z010

766MHz

4GByte

512MByte

工业级

SOM-TLZ7020-2-64GE8GD-I-A1

XC7Z020

766MHz

8GByte

1GByte

工业级

备注:标配为SOM-TLZ7020-2-32GE4GD-I-A1。

 

型号参数解释

 

图 11

 

 

8 技术服务

(1)        协助底板设计和测试,减少硬件设计失误;

(2)        协助解决按照用户手册操作出现的异常问题;

(3)        协助产品故障判定;

(4)        协助正确编译与运行所提供的源代码;

(5)        协助进行产品二次开发;

(6)        提供长期的售后服务。

 

 

9 增值服务

  • 主板定制设计
  • 核心板定制设计
  • 嵌入式软件开发
  • 项目合作开发
  • 技术培训

 

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