1產品概述
自2018年MZ7100系列開發平台發布以來，MZ7100系列開發平台和核心模塊經過多次迭代升級，在工業自動化、水利電力控制設備、醫療圖像設備等領域廣泛應用，產品性能接受了廣大客戶的檢驗，穩定可靠。2021年因芯片普遍緊缺漲價，MZ7100核心模塊再次升級以確保供貨穩定和降低用戶的使用成本。
2硬件參數概述
MZ7100FA/FB硬件參數 |
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SOC型號 |
XC7Z100FFG900-2I |
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ARM主要參數 |
Cortex-A9 雙核主頻 800M |
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FPGA主要參數 |
型號 |
XC7Z100FFG900-2I |
架構 |
Kintex7 |
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速度等級 |
-2 |
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邏輯單元(Logic Cells) |
444K |
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查找表(LUTs) |
277400 |
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Block RAM(#36kb Blocks) |
26.5Mb |
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DSP(DSP slices) |
2020 |
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觸發器(Flip-flops) |
554800 |
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XADC |
1路(和GPIO復用) |
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GTX |
16對，單路最大支持 10.3125Gbps |
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核心電源 |
1.0V電源最大輸出30A |
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PS DDR |
DDR3L 1GB 1066MHZ*32bits |
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PL DDR |
DDR3L 1GB 1600MHZ*32bits |
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EMMC |
8GB/4GB |
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SD卡 |
1路TF卡接口 |
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FLASH |
256bit QSPI-Flash(2片128Mbit QPSI) 8bit數據位寬 |
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PS晶振 |
33.3333MHZ(核心模塊上) |
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PL晶振 |
100MHZ(核心模塊上) |
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GTX晶振 |
核心板上集成了具有通過模式開關修改時鍾頻率的可編程時鍾 |
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SFP+ |
4路 SFP+接口，單路最大支持 10.3125Gbps |
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PCIE接口 |
PCIE2.0 X8 |
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SATA |
MZ7100FA 2路SATA MZ7100FB 無SATA |
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SMA |
引出一組GTX到SMA用於調試，MZ7100FB無SMA |
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千兆以太網 |
PS 端 1 路千兆網 RJ45接口 |
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HDMI |
1 路 HDMI 輸出，支持 DVI1.0/HDMI1.0協議，最大輸出1080@60fps |
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USB HOST |
4 路 USB HOST，可接 USB 外設 |
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USB 串口 |
底板 1 路 USB 轉串口，MicroUSB接口 |
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EEPROM |
1路24LC02 |
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RTC |
1路DS1337 |
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按鍵 |
底板 4 個 |
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LED |
底板 4 個 |
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JTAG接口 |
1路使用下載器進行調試和下載 |
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FEP擴展IO |
FEP高速擴展接口,HR BANK，144GPIO/72對差分,修改核心模塊ADJ電阻調整電壓 |
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電源輸入 |
核心模塊 |
5V@3A |
功能底板 |
12V@2A |
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連接型號 |
核心模塊 |
廣瀨 FX8-140P-SV92 2個 FX8-100P-SV92 2個 |
底板 |
廣瀨 FX8-140S-SV92 2個 FX8-100S-SV92 2個 |
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FEP-底板 |
泰科5177983 |
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FEP-子卡 |
泰科5177984 |
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外形尺寸 |
核心模塊 |
80mm*68mm |
功能底板 |
200mm*120mm |
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核心板和功能底板連接器合高 |
3mm |
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FEP子卡連接器合高 |
8mm |
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3核心模塊
4功能底板
5硬件詳細描述
1:ZYNQ SOC
核心模塊搭載了一顆 XILINX 可編程 SOC芯片XC7Z100FFG900-2I。該芯片集成了ARM Cortex-A9 雙核CPU以及可編程邏輯單元，同時具備了硬件編程和軟件編程功能。
SOC型號 |
XC7Z100FFG900-2I |
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ARM主要參數 |
Cortex-A9 雙核主頻 800M |
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FPGA主要參數 |
型號 |
XC7Z100FFG900-2I |
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架構 |
Kintex7 |
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速度等級 |
-2 |
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邏輯單元(Logic Cells) |
444K |
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查找表(LUTs) |
277400 |
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Block RAM(#36kb Blocks) |
26.5Mb |
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DSP(DSP slices) |
2020 |
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觸發器(Flip-flops) |
554800 |
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XADC |
1路(和GPIO復用) |
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GTX |
16對，單路最大支持 10.3125Gbps |
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核心板引出IO |
PS-MIO |
2個(MIO50、MIO51) |
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PL- IO |
207個其中可以做86對差分 |
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2:DDR內存
核心模塊搭載了4片鎂光（Micron）DDR3L內存。2片與ZYNQ的PS內存接口相連；另外2片與 FPGA 的 PL 連接，用戶可通過MIG訪問 PL 部分的內存。
單片DDR內存大小是 512MB ，數據接口是16bit。PS 端2片內存組成32bit數據接口，內存大小1GB，內存數據主頻 高達 1066MHZ，數據帶寬可達 1066MHz*32bit。PL 端 2 片內存組成 32bit 數據接口，內存大小1GB，內存數據主頻高達1600MHZ，數據帶寬可達 1600MHz*32bit。
注意：由於 Vivado 軟件中 DDR 的型號不全，為兼容核心模塊使用的 DDR,使用軟件時,選擇MT41K256M16 RE-125,核心模塊根據市場供貨，以及商業及工業級會選用以下幾種型號進行量產：
MT41K256M16TW-107:P(商業級DDR 用於商業級核心模塊)
MT41K256M16TW-107 IT:P(工業級DDR 用於工業級核心模塊)
MT41K256M16TW-107AAT:P (車規級DDR 用於工業級核心模塊)
2-1:PS DDR原理圖
PS DDR無需進行PIN腳約束，使用的時候只需要對ZYNQ IP的DDR配置部分正確設置相關參數。
2-2:PL DDR原理圖
PL部分DDR需要使用到MIG配置，PIN腳約束需要在MIG中定義。通過閱讀原理圖，可以快速正確定位FPGA的PIN腳號，比如PL-DDR3-D29對應於FPGA的J4腳，PL-DDR3-D25對應於FPGA的J3腳。
3:QSPI
采用2片4QSPI FLASH可用於保存數據和代碼。
主要技術參數:單片FLASH 128Mbit 2片共256Mbit
-加載模式采用x8支持
-最高時鍾104 MHz, MIZ7100 rates @ 100 MHz 8bit 模式下可以達到 800Mbs
-工作於 3.3V
-為了正確使用 QSPI FLASH 工作於 8bit 模式， MIO[1:0,8]需要被正確設置。 MIO[8]需要通過 一個 20K 的上電阻上拉到 3.3V,讓FLASH 可以工作於反饋模式。 Zynq 只支持 24bit 的尋址 空間，256Mb 是通過內部 bank 的切換實現全部訪問。
注意：核心板模塊的QSPI FLASH型號根據市場貨源而定，客戶購買板卡的時候如果需要知道型號可以問下客服，一般編程可以不需要知道型號。
PS部分的FLASH IO在ZYNQ IP中配置，通過閱讀原理圖，可以快速正確定位QSPI FLASH 的MIO的位置。
4:EMMC
核心板焊接了4GB/8GB大容量的 EMMC，MZ7100核心板上的EMMC通過EMIO 連接到了ZYNQ 的 PS 端接口，接口采用 SD 模式,由於使用EMIO最高速度20M。EMMC 具備體積小，容量大，使用方便，速度快等優點。由於直接焊接在核心板上，因此可以使用在震動或者環境相對惡劣的場合。
注意:EMMC根據應用場合供貨情況會選擇不同的兼容型號目前已經量產過的EMMC型號如下：
KLM8G1GEME-B041(商業級EMMC用於商業級核心模塊)
MTFC8GAKAJCN-4M(工業級EMMC用於工業級級核心模塊)
KLMBG4GEUF-B04P(車規級EMMC用於工業級級核心模塊)
KLMBG4GEUF-B04Q(車規級EMMC用於工業級級核心模塊)
PS部分的SDIO IO在ZYNQ IP中配置，通過閱讀原理圖，可以快速正確定位EMMC所在的SDIO1的MIO的位置。
5:SD接口
開發板 TF-CARD與主芯片PS部分連接，支持SDIO 模式。TF-CARD 可以用來保存數據和程序， 如 LIUNX 操作系統。PS 部分相關的引腳是 MIO[40-46]，MIO14為TF卡檢測信號。 TF卡由於沒有寫保護功能，因此寫保護不起作用。由於TF卡工作在3.3V ，而MZ7100工作於1.8V，因此使用了TXS02612作為電平橋接芯片。
PS部分的SDIO IO在ZYNQ IP中配置，通過閱讀原理圖，可以快速正確定位TF卡所在的SDIO0的MIO的位置。
6:PS系統時鍾
對於PS的系統輸入時鍾只需要在ZYNQ IP核中正確設置時鍾頻率，不需要進行PIN腳約束。
7:PL時鍾
PL一路時鍾接到BANK35的E16和E15腳，由於BANK35是1.8V BANK 所以定義FPGA IO的時候可以使用LVDS電平約束。
8:GTX時鍾
核心板上集成了具有通過模式開關修改時鍾頻率的可編程時鍾，分別接到了MGT110_CLK1和MGT111_CLK1
9:上電復位
開發平台上電復位信號是 PS_POR_B，此復位信號接到上DDR電源的PGOOD腳。
開發平台外部復位信號是 PS_RST，此復位信號接到功能底板的按鍵輸入。
10:模式開關
模式開關在核心板上，通過設置模式開光，可以實現JTAG模式、SD卡模式、QSPI模式的切換(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，老版本使用JTAG的時候設置到SD卡模式並拔掉SD卡)
模式 |
SW-PIN1 |
SW-PIN2 |
JTAG |
ON |
ON |
SD |
OFF |
OFF |
QSPI |
ON |
OFF |
11:PS以太網
以太網芯片集成在核心模塊上，可以簡化用戶板卡的布線難度，降低用戶板卡的硬件成本。
PS部分以太網RGMII接口在ZYNQ IP中配置，通過閱讀原理圖，可以快速正確定位以RGMII接口所在的ETH0的MIO的位置。
以太網的RJ-45接口在功能底板上
12:USB2.0接口
OTG芯片采用TUSB1210_QFN32，已經集成在核心模塊上。
PS部分USB2.0 OTG接口在ZYNQ IP中配置，通過閱讀原理圖，可以快速正確定位USB2.0 OTG接口所在USB0的MIO的位置。
在功能底板上通過HUB芯片擴展4路USB2.0 HOST接口
每一路USB接口都具備過流保護功能
13:USB串口
ZYNQ ARM UART1通過CP2104 USB轉串口芯片實現和電腦通信，用於信息調試。
PS部分UART串口在ZYNQ IP中配置，通過閱讀原理圖，可以快速正確定位以UART USB串口接口所在的UART1的MIO的位置。
讀者需要注意，這的UART_TXD 實際上是數據從UART芯片發送到ZYNQ芯片，UART_RXD數據是從ZYNQ芯片發送到UART芯片。
MZ7100核心板串口穩定，可以直接使用核心板連接器上的UART_D_P和UART_D_N引出到功能底板使用，簡化功能底板的設計。
在底板上的接口
14:HDMI接口
功能底板的HDMI輸出接口直接由FPGA驅動，支持最大1080@60fps輸出。
功能底板的原理圖中，為了快速直觀定位到FPGA的PIN腳，在定義的功能網絡部分有具體的FPGA PIN腳號。如下圖所示,HDMI1_FPGA_D0_P 對應於FPGA的D15，HDMI1_FPGA_D0_N對應於FPGA的D14。
15:SFP+光口
XC7Z100-2FFG900I共用4組共16對GTX接口。MZ7100FA中，其中MGT110用於SFP+光通信接口，最大支持速率10.3125Gbps.
在功能底板上，MGT110引出到SFP+接口
16:SATA接口和SMA(7100FB不具有)
對於MZ7100FA，MGT_109 BANK的2組GT用於接到SATA用於連接到SATA接口，注意我們米聯客不提供SATA IP和測試demo。而對於MZ7100FB MGT_109 BANK的GTX IO引出到了FEP上，可以完成3GSDI ,NVME存儲卡的功能實現。
另外2組接到SMA
17:PCIE接口
PCIE金手指,使用X8模式，把模式開關的第三腳切換到ON
XC7Z100-2FFG900I共用4組共16對GTX接口。MZ7100FA中，其中MGT111和MGT112用於PCIE通信，最大物理速度為5Gbps*8
18:EEPROM
19:RTC時鍾DS1337
I2C采用的BANK35的IO默認是1.8V需要通過TXS0108實現電平轉換
20:按鍵
在功能底板上有4個按鍵，其中SW1 和SW2分別接到了FPGA的BANK34的H11 和G11腳，SW3接到了PS 的MIO51
21:LED
在功能底板上有5個LED，其中LD1~ LD4分別接到了FPGA BANK35的E13、E12、F13和H13腳
22:JTAG接口
核心板上JTAG接口
功能底板上JTAG接口
注意JTAG接口不支持熱插拔，尤其是很多電源的大地沒接好，導致了電平不一致，損壞JTAG接口。建議可以先插入JTAG然后再把USB接口插入到電腦，因為USB接口是支持熱插拔的，這樣最大程度避免JTAG的損壞。
23:FEP高速擴展接口
FEP高速擴展接口可以用於單端IO的通信，單端IO最高250M,也可以用於LVDS的通信，也可以滿足GTX 5G以下的通信。對於MZ7100FA，FEP的擴展接口也是核心板上的ADJ BANK，通過修改ADJ BANK電壓可以滿足多種應用場合。
原理圖紅色部分為全局時鍾IO,綠色部分是局部時鍾IO
以下為MZ7100FA的FEP1A IO定義
以下為MZ7100FB的FEP1A IO定義,相比MZ7100FA多了4對GTX
24:電源管理
24-1:核心板電源管理
24-2:功能底板電源
外設電源應該晚於核心板的電源啟動，這里使用了核心板的3.3V使能功能底板的3.3V
25:散熱片
定制散熱片，強勁散熱。
6 ZYNQ-XC7Z100-FFG900 BANK 分別
7技術支持
技術支持形式包括米聯客社區、QQ群、微信、電話、公眾號等，但是不限於以上方式。
米聯客官方社區：www.uisrc.com
米聯客社區FPGA/SOC QQ群：
群1:516869816 群2:543731097
群3:86730608 群4:34215299
技術微信：18951232035
技術電話：18951232035
官方微信公眾號：
8售后
1、7天無理由退貨(人為原因除外)
2、質保期限：本司產品自快遞簽收之日起，提供一年質保服務(主芯片，比如FPGA 或者CPU等除外)。
3、維修換貨，需提供淘寶訂單編號或合同編號，聯系銷售/技術支持安排退回事宜。
售后維修請登錄工單系統：https://www.uisrc.com/plugin.php?id=x7ree_service
4、以下情形不屬於質保范疇。
A:由於用戶使用不當造成板子的損壞：比如電壓過高造成的開發板短路，自行焊接造成的焊盤脫落、銅線起皮 等
B:用戶日常維護不當造成板子的損壞：比如放置不當導致線路板腐蝕、基板出現裂紋等
5、質保范疇外（上方第4條）及質保期限以外的產品，本司提供有償維修服務。維修僅收取器件材料成本，往返運 費全部由客戶承擔。
6、寄回地址，登錄網頁獲取最新的售后地址：https://www.uisrc.com/t-1982.html
9銷售
天貓米聯客旗艦店：https://milianke.tmall.com
京東米聯客旗艦店：https://milianke.jd.com/
官方淘寶1店：https://milianke.taobao.com
銷售電話：18921033576
公司地址：常州溧陽總部：常州溧陽市天目雲谷3#樓北201B/201C
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10視頻
目前官方課程視頻站正在籌建中，在線視頻觀看地址:https://www.uisrc.com/video.html