米联客MLK-F2-CZ01(MZ7XB)AMD ZYNQ开发板硬件手册

发布时间 2023-09-09 17:28:12作者: 米联客(milianke)

1 整体概述    

    自2017年MZ7XB-020系列开发平台发布以来,该系列开发平台和核心模块经过多次迭代升级,在工业自动化、水利电力控制设备、医疗图像设备等领域广泛应用,产品性能接受了广大客户的检验,稳定可靠。2021年因芯片普遍紧缺涨价,核心模块再次升级以确保供货稳定和降低用户的使用成本。

2硬件参数概述

核心模块硬件参数

ARM主要参数

SOC型号

XC7Z020-2CLG400I

ARM最高主频

776MHZ

FPGA主要参数

架构

Artix7

速度等级

-2

逻辑单元(Logic Cells)

85k

查找表(LUTs)

53200

BlockRAM(#36kbBlocks)

4.9Mb

DSP(DSP slices)

220

触发器(Flip-flops)

106400

XADC

1(GPIO复用)

PS DDR

DDR3L 1GB 1066MHZ*32bits

EMMC

8GB/4GB

SD

引出1SD卡接口

FLASH

128Mbit QSPI-Flash

PS晶振

33.3333MHZ(核心模块上)

PL晶振

100M单端晶振(在功能底板上)

PS千兆以太网

1

PL千兆以太网

2

USB HOST

1(模块核心板上OTG设置为HOST)

USB 串口

底板 1 USB 转串口,MicroUSB接口

EEPROM

124LC02

RTC

1DS1337

按键

底板 4

LED

底板 4

HDMI

1HDMI输出接口最大支持1080P@60fps

JTAG接口

功能底板集成USB JTAG芯片可以直接用于调试

CEP扩展接口

一个2CEP接口,每个接口14GPIO

FEP扩展IO

FEP高速扩展接口,HR BANK48GPIO/24对差分,修改核心模块ADJ电阻调整电压

电源输入

核心模块

4.7V~5V@2A

功能底板

2.5V~12V@2A

连接型号

核心模块

广濑 FX8-100P-SV92 2 FX8-60P-SV92 1

底板

广濑 FX8-100S-SV92 2 FX8-60S-SV92 1

外形尺寸

核心模块

50mm*50mm

功能底板

130mm*90mm

连接器合高

3mm

工作温度

-40°~ +85°

 

3核心模块

4功能底板

5硬件详细描述

1:ZYNQ SOC

核心模块搭载了一颗 XILINX 可编程 SOC 芯片XC7Z020-2LG400I。该芯片集成了ARM Cortex-A9 双核CPU以及可编程逻辑单元,同时具备了硬件编程和软件编程功能。

核心模块硬件参数

SOC型号

XC7Z020-2CLG400I

ARM最高主频

776MHZ

架构

Artix7

速度等级

-2

逻辑单元(Logic Cells)

85k

查找表(LUTs)

53200

BlockRAM(#36kbBlocks)

4.9Mb

DSP(DSP slices)

220

触发器(Flip-flops)

106400

XADC

1(GPIO复用)

2:DDR内存

核心模块搭载了2片镁光(Micron)DDR3L内存。2片与ZYNQ的PS内存接口相连。

单片DDR内存大小是 512MB ,数据接口是16bit。PS 端2片内存组成32bit数据接口,内存大小1GB,内存数据主频高达 1066MHZ,数据带宽可达 1066MHz*32bit。

注意:由于 Vivado 软件中 DDR 的型号不全,为兼容核心模块使用的 DDR,使用软件时,选择MT41K256M16 RE-125,核心模块根据市场供货,以及商业及工业级会选用以下几种型号进行量产:

    MT41K256M16TW-107:P(商业级DDR 用于商业级核心模块)

    MT41K256M16TW-107 IT:P(工业级DDR 用于工业级核心模块)

MT41K256M16TW-107AAT:P (车规级DDR 用于工业级核心模块)

 

PS DDR无需进行PIN脚约束,使用的时候只需要对ZYNQ IP的DDR配置部分正确设置相关参数。

3:QSPI

4bit SPI FLASH,可用于保存数据和代码。

主要技术参数:128Mbit:

-x1, x2, and x4 支持

-最高时钟104 MHz, rates @ 100 MHz 4bit 模式下可以达到 400Mbs

-工作于 3.3V

-为了正确使用 QSPI FLASH 工作于 4bit 模式, MIO[1:0,8]需要被正确设置。 MIO[8]需要通过 一个 20K 的上电阻上拉到 3.3V,让 4bit FLASH 可以工作于反馈模式。 Zynq 只支持 24bit 的寻址 空间,128Mb 是通过内部 bank 的切换实现全部访问。

注意:核心板模块的QSPI FLASH型号根据市场货源而定,目前米联客使用以下2种型号,客户购买板卡的时候如果需要知道型号可以问下客服,一般编程可以不需要知道型号。

W25Q128FV

N25Q128A13ESE40F

PS部分的FLASH IO在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位QSPI FLASH 的MIO的位置。

4:EMMC

核心板焊接了4GB/8GB大容量的 EMMC,EMMC 连接到了 ZYNQ 的 PS 端接口,接口采用 SD 模式。EMMC 具备体积小,容量大,使用方便,速度快等优点,数据时钟可以达到 50MHZ。由于直接焊接在核心板上,因此可以使用在震动或者环境相对恶劣的场合。

注意:EMMC根据应用场合供货情况会选择不同的兼容型号目前已经量产过的EMMC型号如下:

KLM8G1GEME-B041(商业级EMMC用于商业级核心模块)

MTFC8GAKAJCN-4M(工业级EMMC用于工业级级核心模块)

KLMBG4GEUF-B04P(车规级EMMC用于工业级级核心模块)

KLMBG4GEUF-B04Q(车规级EMMC用于工业级级核心模块)

PS部分的SDIO IO在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位EMMC所在的SDIO1的MIO的位置。

5:PS系统时钟

    对于PS的系统输入时钟只需要在ZYNQ IP核中正确设置时钟频率,不需要进行PIN脚约束。

6:上电复位

开发平台上电复位信号是 PS_POR_B,该信号接到了最后一级电源的PGOOD引脚。

开发平台外部复位信号是 PS_RST,如果有需要,此复位信号接到功能底板的按键输入。

7:模式开关

模式开关在核心板上,通过设置模式开光,可以实现JTAG模式、SD卡模式、QSPI模式的切换(只有新版本核心板支持,老版本的核心板只支持SD模式和QSPI模式)

模式

SW-PIN1

SW-PIN2

JTAG

ON

ON

SD

OFF

OFF

QSPI

ON

OFF

 

8:PS以太网

以太网芯片集成在核心模块上,可以简化用户板卡的布线难度,降低用户板卡的硬件成本。

PS部分以太网RGMII接口在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位以RGMII接口所在的ETH0的MIO的位置。

9:PL以太网

PL有2路以太网

10:USB2.0接口

OTG芯片采用USB3320_QFN32,已经集成在核心模块上。

PS部分USB2.0 OTG接口在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位USB2.0 OTG接口所在USB0的MIO的位置。

底板通过HUB芯片扩展2路USB HOST接口

11:USB串口

注意:默认核心板不焊接此串口芯片,除非特殊情况,否则不使用核心板的串口。

ZYNQ ARM UART1通过CP2104 USB转串口芯片实现和电脑通信,用于信息调试。

PS部分UART串口在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位以UART USB串口接口所在的UART1的MIO的位置。

读者需要注意,这的UART_TXD 实际上是数据从UART芯片发送到ZYNQ芯片,UART_RXD数据是从ZYNQ芯片发送到UART芯片。

虽然核心板上可以焊接串口芯片,但是仍然推荐把串口做到功能底板上。

12:EEPROM

13:RTC时钟DS1337

 

14:JTAG接口

核心板上JTAG接口,由于JTAG不支持热插拔,尽量不要使用核心板的JTAG接调试,建议引出扩展到功能底板上,先插好JTAG接口,然后再插USB端接口,这样可以尽量避免JTAG接口的损坏。

15:电源管理

15-1:核心板电源管理

15-2:功能底板电源

功能底板使用了TPS63070电源芯片,具有2.5V~12V的电压输入范围,可以使用移动电源或者手机充电器供电。

16:CEP扩展接口

17:FEP扩展接口

18:定制散热片

6ZYNQ- XC7Z010-CLG400I/ XC7Z020-CLG400I 分布

附录1:命名规则

米联客硬件全新启用新的命名规则,对于老的型号,两个名字会同时使用

1 核心模块命名规则

 

2 开发平台命名规则

S-代表单板

F-代表核心板+底板方式的FEP扩展接口的开发平台

H-代表核心板+底板方式的FMC-HPC扩展接口的开发平台

L-代表核心板+底板方式的FMC-LPC扩展接口的开发平台

 

附录2:常见问题

1 联系方式

技术交流群网址: https://www.uisrc.com/f-380.html查看最新可以加入的QQ

 

技术微信:18951232035

技术电话:18951232035

 

官方微信公众号(新微信公众号):

2 售后

1、7天无理由退货(人为原因除外)

2、质保期限:本司产品自快递签收之日起,提供一年质保服务(主芯片,比如FPGA 或者CPU等除外)。

3、维修换货,需提供淘宝订单编号或合同编号,联系销售/技术支持安排退回事宜。

售后维修请登录工单系统:https://www.uisrc.com/plugin.php?id=x7ree_service

4、以下情形不属于质保范畴。

A:由于用户使用不当造成板子的损坏:比如电压过高造成的开发板短路,自行焊接造成的焊盘脱落、铜线起皮 等

B:用户日常维护不当造成板子的损坏:比如放置不当导致线路板腐蚀、基板出现裂纹等

5、质保范畴外(上方第4条)及质保期限以外的产品,本司提供有偿维修服务。维修仅收取器件材料成本,往返运 费全部由客户承担。

6、寄回地址,登录网页获取最新的售后地址:https://www.uisrc.com/t-1982.html

3 销售

天猫米联客旗舰店:https://milianke.tmall.com

京东米联客旗舰店:https://milianke.jd.com/

FPGA|SOC生态店:https://milianke.taobao.com

 

销售电话:18921033576

 

常州溧阳总部:常州溧阳市中关村吴潭渡路雅创高科制造谷 10-1幢楼

4 在线视频

https://www.uisrc.com/video.html

5 资源下载

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6 软件或其他下载

https://www.uisrc.com/f-download.html