米聯客-ZYNQ-MZ7X400-7Z010/7Z020開發平台硬件手冊

1產品概述

    自2017年MZ7XA-010/020系列開發平台發布以來，該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，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

核心模塊硬件參數
ARM主要參數	SOC型號		XC7Z010-1CLG400I	XC7Z020-2CLG400I
	ARM最高主頻		667MHZ	776MHZ
FPGA主要參數	架構		Artix7	Artix7
	速度等級		-1	-2
	邏輯單元(Logic Cells)		28k	85k
	查找表(LUTs)		17600	53200
	BlockRAM(#36kbBlocks)		2.1Mb	4.9Mb
	DSP(DSP slices)		80	220
	觸發器(Flip-flops)		35200	106400
	XADC		1路(和GPIO復用)	1路(和GPIO復用)
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(核心模塊上)
PL晶振	100M單端晶振(在功能底板上)
千兆以太網	1 路
USB HOST	1路(模塊核心板上OTG設置為HOST)
USB 串口	底板 1 路 USB 轉串口，MicroUSB接口
EEPROM	1路24LC02
RTC	1路DS1337
按鍵	底板 4 個
LED	底板 4 個
HDMI	1路HDMI輸出接口最大支持1080P@60fps
JTAG接口	功能底板集成USB JTAG芯片可以直接用於調試
CEP擴展接口	一個4個CEP接口，每個接口14個GPIO(7010只支持2個CEP接口)
FEP擴展IO	FEP高速擴展接口,HR BANK，48GPIO/24對差分,修改核心模塊ADJ電阻調整電壓
電源輸入	核心模塊	4.7V~5V@2A
	功能底板	2.5V~12V@2A
連接型號	核心模塊	廣瀨 FX8-100P-SV92 2個 FX8-60P-SV92 1個
	底板	廣瀨 FX8-100S-SV92 2個 FX8-60S-SV92 1個
外形尺寸	核心模塊	50mm*50mm
	功能底板	130mm*90mm
	連接器合高	3mm
工作溫度	-40°~ +85°

 

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 XC7Z010-1LG400I/ XC7Z020-2LG400I。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。

核心模塊硬件參數
SOC型號	XC7Z010-1CLG400I	XC7Z020-2CLG400I
ARM最高主頻	667MHZ	776MHZ
架構	Artix7	Artix7
速度等級	-1	-2
邏輯單元(Logic Cells)	28k	85k
查找表(LUTs)	17600	53200
BlockRAM(#36kbBlocks)	2.1Mb	4.9Mb
DSP(DSP slices)	80	220
觸發器(Flip-flops)	35200	106400
XADC	1路(和GPIO復用)	1路(和GPIO復用)

2:DDR內存

核心模塊搭載了2片鎂光（Micron）DDR3L內存。2片與ZYNQ的PS內存接口相連。

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。

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)

 

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。

3:QSPI

4bit SPI FLASH，可用於保存數據和代碼。

主要技術參數:128Mbit:

-x1, x2, and x4 支持

-最高時鍾104 MHz, rates @ 100 MHz 4bit 模式下可以達到 400Mbs

-工作於 3.3V

-為了正確使用 QSPI FLASH 工作於 4bit 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 4bit FLASH 可以工作於反饋模式。 Zynq 只支持 24bit 的尋址 空間，128Mb 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，目前米聯客使用以下2種型號，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。

W25Q128FV

N25Q128A13ESE40F

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，EMMC 連接到了 ZYNQ 的 PS 端接口，接口采用 SD 模式。EMMC 具備體積小，容量大，使用方便，速度快等優點，數據時鍾可以達到 50MHZ。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: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。

6:上電復位

開發平台上電復位信號是 PS_POR_B，該信號接到了最后一級電源的PGOOD引腳。

開發平台外部復位信號是 PS_RST，如果有需要，此復位信號接到功能底板的按鍵輸入。

7: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)

模式	SW-PIN1	SW-PIN2
JTAG	ON	ON
SD	OFF	OFF
QSPI	ON	OFF

 

8: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。

9:USB2.0接口

OTG芯片采用USB3320_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。

10:USB串口

注意：默認核心板不焊接此串口芯片，除非特殊情況，否則不使用核心板的串口。

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。

雖然核心板上可以焊接串口芯片，但是仍然推薦把串口做到功能底板上。

11:EEPROM

12:RTC時鍾DS1337

 

13:JTAG接口

核心板上JTAG接口，由於JTAG不支持熱插拔，盡量不要使用核心板的JTAG接調試，建議引出擴展到功能底板上，先插好JTAG接口，然后再插USB端接口，這樣可以盡量避免JTAG接口的損壞。

14:電源管理

14-1:核心板電源管理

14-2:功能底板電源

功能底板使用了TPS63070電源芯片，具有2.5V~12V的電壓輸入范圍，可以使用移動電源或者手機充電器供電。

15:CEP擴展接口

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

CEP3和CEP4 只有7020支持。

16:FEP擴展接口

17:定制散熱片

6ZYNQ- XC7Z010-CLG400I/ XC7Z020-CLG400I 分布

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：[phone]

 

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：[phone]

 

公司地址：常州溧陽總部：常州溧陽市中關村-雅創高科智造谷10-1幢

南京研發基地：南京市棲霞區仙林大道181號5幢2220/2221

10視頻

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