ZedBoard 和 Zynq-7000


    ZedBoard是基於Xilinx Zynq™-7000擴展式處理平台(EPP)的低成本開發板,也是行業首個面向開源社區的Zynq™-7000擴展式處理平台。也就是說Zedboard是一個開源的硬件平台,所有設計資料完全公開,可以網上免費下載。此板可以運行基於Linux,Android,Windows®或其他OS/ RTOS的設計。此外,可擴展接口使得用戶可以方便訪問處理系統和可編程邏輯。

 

  關鍵參數

  • Zynq-7000 EPP: XC7Z020-CLG484-1         雙核ARM Cortex-A9,最大頻率667MHz
  • 存儲器:512 MB DDR3 (1066 Mbps)、256Mb 四位SPI FLASH、4 GB SD卡
  • 通信連接:10/100/1000 以太網(Ethernet)、USB OTG (Device/Host/OTG)、USB UART
  • 擴展連接:FMC (Low Pin Count)、5個 Pmod™ 插座 (2x6)
  • 視頻顯示:HDMI (1080p60 + audio)、VGA、128 x 32 OLED、9個用戶 LED
  • 輸入:8路開關、7路按鈕
  • 音頻:24位立體聲CODEC
  • 模擬:Xilinx XADC 插座、支持4路模擬輸入
  • 電源:12V DC  @ 3.0 A (Max)
  • 尺寸:6.3 inches X  5.3 inches

    目標應用

  • 視頻處理
  • 電機控制
  • 軟件加速
  • Linux/Android/實時操作系統開發
  • 嵌入式ARM處理
  • 通用Zynq-7000 EPP 原型設計

   Zynq-7000 芯片內部集成了處理器和可編程邏輯,我們知道它的內部大體可以划分為PS(Processing System)和PL(Programmable Logic)部分。PS和PL部分是可以獨立配置也可以整合在一起同時配置,也就是說我們可以單獨建立PS系統(如果不用到PL部分IO),也可以單獨配置PL邏輯(PS部分只作為配置PL邏輯的控制器),也可以同時配置PS和PL邏輯,可見Zynq芯片可以靈活的搭建嵌入式平台實現不同的功能。這個通過模塊圖就可以看得更清楚了。

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

 

網絡資源:
資源比較豐富,論壇,文檔資料,官網上的資源,文檔基本都是英文的

 

開發環境:

  • xilinx公司推出的vivado+SDK開發環境集成度很高,前者提供了視圖模式,可以讓一個嵌入式軟件工程師根據庫里面的IP 搭建屬於自己的硬件平台,而后者是基於eclips 框架的軟件,提供諸如函數運行時間profiling, SOC 系統性能實時監控等高級功能,是同樣基於eclips框架的CCS,IAR等編譯器遠不能及的,它可以根據硬件平台自動生成BSP(board support package),同時相應的軟件平台可隨意調用BSP提供的API來控制硬件平台。
  • xilinx新一代的集成開發環境SDSOC 也開始推廣,目前只是見過Avnet 的feild engineer 做過的demo,軟件上跑的程序,如FFT可通過設置直接推到硬件上轉為verilog代碼綜合,這樣可以極大的優化片上系統SOC的性能,同時可以幫助嵌入式軟件工程師克服硬件知識的短處,做算法或者技術的驗證,節省開發時間。

 

 

第一個小實驗:
做嵌入式軟件開發工作的程序員,流水燈實驗是必不可少的,也是大部分評估板都具有的功能,把第一次在zedboard上做流水燈實驗的體會小結一下,可分為下面幾點:
1. 在zedboard板子上可以只用FPGA部分寫流水燈的程序,體驗了一下硬件描述語言與基於CPU解析的語言的差異,收益不少。
2. 用vivado庫里面提供的IP進行可視化操作,構造硬件電路,基於硬件電路生成BSP,基於BSP提供給軟件API很方便的控制外設IO,這樣省去了硬件寄存器的直接操作,十分方便。
3. 第一次體會到軟硬件協同工作,從某種角度讓我從更深層次理解了ARM平台寄存器的概念,其實就相當於一個專用集成電路---ASIC。
4. 對AXI總線的學習在同一架構下各個模塊之間是怎樣打交道的,逐步為我揭開MCU神秘的面紗,老話說的好,技術像一面窗戶紙,戳破后就沒那么神秘了。

系統分工:
ARM部分有CPU,適合邏輯處理,但是處理速度相對FPGA慢,FPGA是硬件,可以並行工作,所以處理速度較快,但是邏輯算法部分相對不好實現,所以在系統方案制定的時候應充分結合各自的優點,ARM負責邏輯處理,FPGA負責硬件處理,通過AXI操作映射地址通信,才能發揮zynq的強大性能,另外,AXI操作的靈活性也是zynq的一個很大的特點。

 


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