米联客-ZYNQ-MZ7X400-7Z010/7Z020开发平台硬件手册

1产品概述

    自2017年MZ7XA-010/020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		XC7Z010-1CLG400I	XC7Z020-2CLG400I
	ARM最高主频		667MHZ	776MHZ
FPGA主要参数	架构		Artix7	Artix7
	速度等级		-1	-2
	逻辑单元(Logic Cells)		28k	85k
	查找表(LUTs)		17600	53200
	BlockRAM(#36kbBlocks)		2.1Mb	4.9Mb
	DSP(DSP slices)		80	220
	触发器(Flip-flops)		35200	106400
	XADC		1路(和GPIO复用)	1路(和GPIO复用)
PS DDR	DDR3L 1GB 1066MHZ*32bits
EMMC	8GB/4GB
SD卡	引出1路SD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)
千兆以太网	1 路
USB HOST	1路(模块核心板上OTG设置为HOST)
USB 串口	底板 1 路 USB 转串口，MicroUSB接口
EEPROM	1路24LC02
RTC	1路DS1337
按键	底板 4 个
LED	底板 4 个
HDMI	1路HDMI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4个CEP接口，每个接口14个GPIO(7010只支持2个CEP接口)
FEP扩展IO	FEP高速扩展接口,HR BANK，48GPIO/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个 FX8-60P-SV92 1个
	底板	广濑 FX8-100S-SV92 2个 FX8-60S-SV92 1个
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 XC7Z010-1LG400I/ 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	XC7Z010-1CLG400I	XC7Z020-2CLG400I
ARM最高主频	667MHZ	776MHZ
架构	Artix7	Artix7
速度等级	-1	-2
逻辑单元(Logic Cells)	28k	85k
查找表(LUTs)	17600	53200
BlockRAM(#36kbBlocks)	2.1Mb	4.9Mb
DSP(DSP slices)	80	220
触发器(Flip-flops)	35200	106400
XADC	1路(和GPIO复用)	1路(和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: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。

10: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。

11:EEPROM

12:RTC时钟DS1337

 

13: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。

14:电源管理

14-1:核心板电源管理

14-2: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。

15:CEP扩展接口

CEP1和CEP2 7010和7020都支持。CEP扩展接口加入了ESD抑制器

CEP3和CEP4 只有7020支持。

16:FEP扩展接口

17:定制散热片

6ZYNQ- XC7Z010-CLG400I/ XC7Z020-CLG400I 分布

7技术支持

技术支持形式包括米联客社区、QQ群、微信、电话、公众号等，但是不限于以上方式。

 

米联客官方社区：www.uisrc.com

 

米联客社区FPGA/SOC QQ群：

群1:516869816         群2:543731097

群3:86730608         群4:34215299

 

技术微信：18951232035

技术电话：[phone]

 

官方微信公众号：

8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

9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/

官方淘宝1店：https://milianke.taobao.com

 

销售电话：[phone]

 

公司地址：常州溧阳总部：常州溧阳市中关村-雅创高科智造谷10-1幢

南京研发基地：南京市栖霞区仙林大道181号5幢2220/2221

10视频

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