又一个基于Zynq-7000的高效率开发仿真平台——Inrevium TB-7Z-020-EMC开发板评测

今年6月,英特尔收购可编程逻辑器件厂商Altera,进一步验证了在单芯片上集成处理器和FPGA可编程能力这种技术的广阔前景,高性能的处理能力,搭配灵活的可编程配置,成为目前FPGA技术发展的一个重要方向。而目前作为市场上对这一方向理解透彻的、具有代表性的产品还莫过于赛灵思推出的Zynq-7000可编程Soc系列产品,它实现了双核Cortex-A9 MPcore和最新的28nm 7系列可编程逻辑的紧密集成。

截至目前,市面上出现了好多种搭载Xilinx Zynq-7000 可编程SoC的FPGA开发板,爱板网先前也评测过,如Zedboard、Z-TURN、Zing RDK等,而最近,机缘巧合下爱板网又拿到了华桑电子(inrevium)推出的一款基于Zynq-7Z020 Soc的FPGA开发板TB-7Z-020-EMC,首先感谢华桑电子提供板卡给爱板网评测,至于TB-7Z-020-EMC又有些什么功能?又会是怎样的与众不同呢?我们一起来了解下。

TB-7Z-020-EMC开发板

爱板网收到的华桑TB-7Z-020-EMC FPGA开发板的包装十分朴实,说起来这可能是临时给准备的,当然,我们注重的板卡本身,包装,不是太care。

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打开简易的包装盒,里面的配件很简单,包括了一块TB-7Z-020-EMC FPGA开发板、一个12V的电源适配器,一个资料光盘,四根定位柱,如下图所示。

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作为一块FPGA板,TB-7Z-020-EMC整块板卡还算小巧,只有130mm*69mm,不过若谈到功能,恐怕会让你大吃一惊,如下图所示,板载密密麻麻的器件,而整个板卡达到了恐怖的12层板。

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TB-7Z-020-EMC主要的板载资源:(下一页)

  • XC7Z020-CLG484
  • 1GB DDR3 SDRAM、128 Mbit QSPI flash
  • 以太网PHY Marvell 88E1518-XX-NNB2C000
  • USB2.0收发器Ti TUSB1210BRHB
  • DVI收发器Ti TFP410PAP
  • RS232收发器MAX3232CPW
  • CAN收发器飞利浦TXS0104EPWR
  • 时钟发生器IDT 5V49EE504NLGI
  • Jtag接口、Pmod接口、FMC扩展接口、MicroSD接口等

从TB-7Z-020-EMC板载的资源情况来看,板卡功能还是非常强大的,包括了1GB的DDR3 SDRAM、千兆以太网口、USB2.0接口、CAN通信接口以及支持视频输出的DVI接口等。当然,板卡的核心还是要数搭载的赛灵思XC7Z020 FPGA Soc,如下图所示。

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XC7Z020分为PS(Processing System)部分以及PL(Programmable Logic)部分,其中PS部分有点像传统的处理器内部结构,包括CPU核、图形加速、浮点运算、存储控制器、各种通信接口外设以及GPIO外设,而PL部分就是传统的可编程逻辑和支持多种标准的IO,它们之间通过内部高速总线互联。

这种架构既提高了系统性能(处理器和各种外设控制的”硬核“),又简化了系统的搭建(可编程的外设配置),同时提供了足够的灵活性(可编程逻辑),在TB-7Z-020-EMC板卡上,PS部分主要是指双核ARM处理器,连接特定的存储和接口,而PL部分主要负责连接FMC以及Debug接口。

TB-7Z-020-EMC开发板使用

在正式使用TB-7Z-020-EMC开发板前,有几点必须注意的。我们从板卡上也能看到,除了本身的资源丰富之外,板卡的配置也是一项巨大的“挑战”,板卡上设计了多种跳帽选择以及拨码开关的选择设置。

对于各个跳帽选择设置所代表的含义,如下图所示。

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其中我们特别要关注的是板卡Boot启动项的配置,如下图所示,介绍了三种不同的设置方式,有JTAG调试功能、QSPI Flash启动以及SD卡启动的设置,而爱板网从华桑拿到的板卡本身搭载了SD卡,而且跳帽的设置也处于SD卡启动模式,所以待会上电的时候我们先直接通过SD卡启动看看。

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另外板卡上还有拨码开关的设置,如图所示。

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其中SW10是用来设置时钟的选择,而SW1是用来控制LED,而SW2可以用来设置DVI视频输出。

基本了解了TB-7Z-020-EMC开发板的一些功能和情况,我们接着实际来上电启动板卡看看。

爱板网拿到的TB-7Z-020-EMC开发板在MicroSD卡上已经烧录了一个测试测序,我们通过串口来观察输出情况,因为没有拿到配套的串口线,只能自己用杜邦线自己随便折腾一个,如下图所示。

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上电后板卡运行SD卡烧录的程序,将电脑上的串口工具设置为(115200,8,1),如下图所示,可以看到一个出厂的测试程序,包括了UART、RTC、DDR3 Memory、CAN、PMOD等功能的测试。(下一页)

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实际的测试结果如下所示,这里就简单的列举了UART以及RTC的测试。

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UART测试

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RTC测试

TB-7Z-020-EMC开发板还支持DVI的视频输出格式,不过由于笔者手头没有miniHDMI转DVI接口线,这里就不演示了。

如果想要对TB-7Z-020-EMC板卡进一步开发,那就需要使用到相应的IDE工具,从华桑提供的资料来看,他们提供了同时支持ise以及vivado的工程代码。

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而ISE和vivado是赛灵思的两个集成开发环境,可以在官网免费下载获得。个人还是推荐赛灵思最新推出的vivado工具,Vivado是ISE后的新一代开发工具,Vivado界面清爽,流程清晰,再也不会因ISE的低集成度,在各组件中调来调去了,而且Vivado能实时检查代码是否存在语法错误,而ISE需要综合的时候才能发现。不过需要说明的是,Vivado只支持64位的系统。我们可以在Xilinx官网免费下载到(需要注册账户),如下图所示。

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而在华桑的用户使用指导手册中也有ISE开发工具的详细开发流程介绍,有兴趣的可以参考,在本文中就不再一一叙述了,另外,在爱板网先前评测过的文章中也有ISE的使用指导流程,有兴趣的可以看看(评测)。

小结

介绍了华桑电子的TB-7Z-020-EMC FPGA开发板,总的来说,板卡做工精致,配置强大,板卡基于赛灵思ZYNQ-7000系列FPGA XC7Z020-CLG484,在单芯片上集成了双核ARM Cortex-A9处理器和FPGA可编程能力,既有高性能的处理能力,又搭配灵活的可编程配置,适合工程师做各种灵活的开发。比如软件工程师可在开发进程中运用TB-7Z-020-EMC在硬件上进行多次测试,或在低性能测试系统上进行高效ASIC仿真,全面提高开发效率、缩短开发周期,有兴趣的朋友可以前往华桑电子(inrevium)咨询购买。

参考资料

  • 华桑电子(inrevium)官网
  • TB-7Z-020-EMC开发板使用指导

原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!

今年6月,英特尔收购可编程逻辑器件厂商Altera,进一步验证了在单芯片上集成处理器和FPGA可编程能力这种技术的广阔前景,高性能的处理能力,搭配灵活的可编程配置,成为目前FPGA技术发展的一个重要方向。而目前作为市场上对这一方向理解透彻的、具有代表性的产品还莫过于赛灵思推出的Zynq-7000可编程Soc系列产品,它实现了双核Cortex-A9 MPcore和最新的28nm 7系列可编程逻辑的紧密集成。

截至目前,市面上出现了好多种搭载Xilinx Zynq-7000 可编程SoC的FPGA开发板,爱板网先前也评测过,如Zedboard、Z-TURN、Zing RDK等,而最近,机缘巧合下爱板网又拿到了华桑电子(inrevium)推出的一款基于Zynq-7Z020 Soc的FPGA开发板TB-7Z-020-EMC,首先感谢华桑电子提供板卡给爱板网评测,至于TB-7Z-020-EMC又有些什么功能?又会是怎样的与众不同呢?我们一起来了解下。

TB-7Z-020-EMC开发板

爱板网收到的华桑TB-7Z-020-EMC FPGA开发板的包装十分朴实,说起来这可能是临时给准备的,当然,我们注重的板卡本身,包装,不是太care。

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作为一块FPGA板,TB-7Z-020-EMC整块板卡还算小巧,只有130mm*69mm,不过若谈到功能,恐怕会让你大吃一惊,如下图所示,板载密密麻麻的器件,而整个板卡达到了恐怖的12层板。

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  • XC7Z020-CLG484
  • 1GB DDR3 SDRAM、128 Mbit QSPI flash
  • 以太网PHY Marvell 88E1518-XX-NNB2C000
  • USB2.0收发器Ti TUSB1210BRHB
  • DVI收发器Ti TFP410PAP
  • RS232收发器MAX3232CPW
  • CAN收发器飞利浦TXS0104EPWR
  • 时钟发生器IDT 5V49EE504NLGI
  • Jtag接口、Pmod接口、FMC扩展接口、MicroSD接口等

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发布日期:2019年07月03日  所属分类:参考设计