ZedBoard 和 Zynq-7000


    ZedBoard是基于Xilinx Zynq™-7000扩展式处理平台(EPP)的低成本开发板,也是行业首个面向开源社区的Zynq™-7000扩展式处理平台。也就是说Zedboard是一个开源的硬件平台,所有设计资料完全公开,可以网上免费下载。此板可以运行基于Linux,Android,Windows®或其他OS/ RTOS的设计。此外,可扩展接口使得用户可以方便访问处理系统和可编程逻辑。

 

  关键参数

  • Zynq-7000 EPP: XC7Z020-CLG484-1         双核ARM Cortex-A9,最大频率667MHz
  • 存储器:512 MB DDR3 (1066 Mbps)、256Mb 四位SPI FLASH、4 GB SD卡
  • 通信连接:10/100/1000 以太网(Ethernet)、USB OTG (Device/Host/OTG)、USB UART
  • 扩展连接:FMC (Low Pin Count)、5个 Pmod™ 插座 (2x6)
  • 视频显示:HDMI (1080p60 + audio)、VGA、128 x 32 OLED、9个用户 LED
  • 输入:8路开关、7路按钮
  • 音频:24位立体声CODEC
  • 模拟:Xilinx XADC 插座、支持4路模拟输入
  • 电源:12V DC  @ 3.0 A (Max)
  • 尺寸:6.3 inches X  5.3 inches

    目标应用

  • 视频处理
  • 电机控制
  • 软件加速
  • Linux/Android/实时操作系统开发
  • 嵌入式ARM处理
  • 通用Zynq-7000 EPP 原型设计

   Zynq-7000 芯片内部集成了处理器和可编程逻辑,我们知道它的内部大体可以划分为PS(Processing System)和PL(Programmable Logic)部分。PS和PL部分是可以独立配置也可以整合在一起同时配置,也就是说我们可以单独建立PS系统(如果不用到PL部分IO),也可以单独配置PL逻辑(PS部分只作为配置PL逻辑的控制器),也可以同时配置PS和PL逻辑,可见Zynq芯片可以灵活的搭建嵌入式平台实现不同的功能。这个通过模块图就可以看得更清楚了。

http://www.xilinx.com/products/silicon-devices/soc/zynq-7000.html#productTable

 

网络资源:
资源比较丰富,论坛,文档资料,官网上的资源,文档基本都是英文的

 

开发环境:

  • xilinx公司推出的vivado+SDK开发环境集成度很高,前者提供了视图模式,可以让一个嵌入式软件工程师根据库里面的IP 搭建属于自己的硬件平台,而后者是基于eclips 框架的软件,提供诸如函数运行时间profiling, SOC 系统性能实时监控等高级功能,是同样基于eclips框架的CCS,IAR等编译器远不能及的,它可以根据硬件平台自动生成BSP(board support package),同时相应的软件平台可随意调用BSP提供的API来控制硬件平台。
  • xilinx新一代的集成开发环境SDSOC 也开始推广,目前只是见过Avnet 的feild engineer 做过的demo,软件上跑的程序,如FFT可通过设置直接推到硬件上转为verilog代码综合,这样可以极大的优化片上系统SOC的性能,同时可以帮助嵌入式软件工程师克服硬件知识的短处,做算法或者技术的验证,节省开发时间。

 

 

第一个小实验:
做嵌入式软件开发工作的程序员,流水灯实验是必不可少的,也是大部分评估板都具有的功能,把第一次在zedboard上做流水灯实验的体会小结一下,可分为下面几点:
1. 在zedboard板子上可以只用FPGA部分写流水灯的程序,体验了一下硬件描述语言与基于CPU解析的语言的差异,收益不少。
2. 用vivado库里面提供的IP进行可视化操作,构造硬件电路,基于硬件电路生成BSP,基于BSP提供给软件API很方便的控制外设IO,这样省去了硬件寄存器的直接操作,十分方便。
3. 第一次体会到软硬件协同工作,从某种角度让我从更深层次理解了ARM平台寄存器的概念,其实就相当于一个专用集成电路---ASIC。
4. 对AXI总线的学习在同一架构下各个模块之间是怎样打交道的,逐步为我揭开MCU神秘的面纱,老话说的好,技术像一面窗户纸,戳破后就没那么神秘了。

系统分工:
ARM部分有CPU,适合逻辑处理,但是处理速度相对FPGA慢,FPGA是硬件,可以并行工作,所以处理速度较快,但是逻辑算法部分相对不好实现,所以在系统方案制定的时候应充分结合各自的优点,ARM负责逻辑处理,FPGA负责硬件处理,通过AXI操作映射地址通信,才能发挥zynq的强大性能,另外,AXI操作的灵活性也是zynq的一个很大的特点。

 


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