重新定义性价比—— Z-turn Lite开发板评测

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Intel前不久已经开始出货Stratix 10 SX FPGA可编程芯片,这是目前唯一一款集成四核心ARM Cortex-A53 CPU处理器的FPGA,Intel收购Altera之后,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可行性以及前景,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,截至目前,市面上已经有好多种成熟的搭载Xilinx Zynq-7000 可编程SoC的FPGA开发板,比如今天爱板网要给大家推荐的Z-turn Lite开发板。

Z-turn Lite开发板是米尔科技最近推出的一款FPGA+ARM的嵌入式开发板,基于赛灵思ZYNQ-7000S系列中最新的XC7Z007S单核ARM+FPGA的SOC(核心可选XC7Z010)。在开发板版型和外设功能上,Z-turn Lite同米尔科技2015年推出的Z-turn Board一样,搭载开发必备的10/100/1000M网口、USB OTG、TF卡、JTAG接口,其余接口通过扩展排针引出,整个板子售价却仅有460RMB,方便用户以最低成本实现芯片评估和产品开发。

Z-turn Lite开箱

爱板网拿到的Z-turn Lite开发板属于一个套件,并不是单一的板卡,因此无论是包装盒还是内部配件都是高规格档次。

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内部开发板搭配的配件非常齐全,有HDMI线、USB线、网线等,无需工程师再另外选购。另外,自带的光盘资料又大大方面工程师进行板卡的快速上手,无需自己在网上艰难的寻找资料,当然,对于目前很多已经都放弃光驱的电脑来说,这张光盘也挺尴尬的。

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  • MYS-7Z007S-C开发板(Z-turn Lite) *1
  • 5V/2A直流电源适配器 *1
  • TF Card *1
  • 1.5米交叉网线 *1
  • USB转串口线 *1
  • HDMI线 *1
  • DVD资料光盘 *1

Z-turn Lite硬件参数

细看一下这个Z-turn Lite开发板,和米尔科技之前推出的Z-turn开发板一样,尺寸为91mm*63mm,只比我们的身份证大点,黑色PCB,10层板设计,沉金工艺,板子做工精致,看起来高大上。

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Z-turn Lite开发板的资源如下所示:

硬件资源 :

  • 4GB EMMC
  • 16MB QSPI Flash
  • 512MB DDR3 SDRAM(2 x 256MB),32bit数据总线
  • 10/100/1000Mb/s以太网
  • 外设接口及资源
  • 存储卡接口: 1路 TF 卡接口
  • USB接口: 1 路 MINI USB接口 (OTG)
  • 数据传输接口: 1路10/100/1000Mb/s以太网接口

输入:

  • 2个按键(1个复位,1个用户)
  • LED指示灯: 1个用户灯(系统运行呼吸灯) ;1个FPGA配置完成指示灯 ;1个FPGA初始化指示灯 ;1个电源指示灯 ;1个USB过流错误指示灯
  • 调试接口: 1个14PIN双排JTAG调试接口,间距2.54mm ;1 路 UART调试串口
  • 扩展接口: 1个120PIN双排接口

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Xilinx Zynq-7000 SoC

Z-turn Lite开发板采用Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC。Zynq-7000系列SoC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Z-turn Lite开发板上,PS部分主要是指Cortex-A9 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。

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值得注意的是,Z-turn Lite开发板SoC型号支持XC7Z007S/14S/XC7Z010/20,封装CLG400(17 x 17 mm),pin-to-PIN兼容。

四款SOC PS部分主要区别为XC7Z007S/14S为单核A9,主频最高766MHZ,XC7Z010/20为双核A9,主频最高866MHZ;

PL部分主要为逻辑资源多少区别,XC7Z007S/ 10/14S /20依次增多,具体情况参考下表。

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Z-turn Lite开发板外设

Z-turn Lite开发板其它接口细节展示如下:

USB OTG功能通过外接USB3320 PHY 实现,千兆以太网口功能通过KSZ9031RN PHY实现。

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下图为PL bank 电源的配置接口,可根据需要配置为1.8V 2.5V 3.3V供电,其中默认为3.3V。

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如下图所示,从左往右的接口分别为JTAG接口,Boot选择跳帽接口,调试串口接口。

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可能唯一的遗憾是没有板载编程器,需要开发的朋友还需额外购买。

Z-turn Lite开发板上电

在正式使用Z-turn Lite开发板前,有几点必须注意的。我们从板卡上也能看到,排针类扩展接口丰富,板卡的配置是一项巨大的“挑战”,其中我们特别要关注的是板卡Boot启动项的配置。

Z-turn Lite开发板具备四种不同的启动方式,有JTAG调试功能、QSPI Flash启动、Nand Flash以及SD卡启动的设置,而爱板网从米尔科技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,所以出厂默认上电启动则为SD卡启动模式。

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另外,开发板手册上宣称Z-turn Lite的功耗为8W左右,配件提供的5V/2A的适配器足以应付。下图是Z-turn Lite开发板电源框图,通过Power Good信号级联,以1.0V->1.8V->1.5V->3.3V/2.5V的顺序完成上电过程,3.3V最后使能,随后对系统进行复位动作。

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设置串口监视,给开发板上电。

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在系统启动的日志中发现显示的的是1GB DRAM,板子上的是美光的两颗内存颗粒,特意去美光官网查了下,两颗都是256MB,一起是512MB DRAM,看来系统有点问题。

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另外在检测的时候发现检测CPU是两核,无疑问题确定,估计在MicroSD卡中的系统是米尔科技上一款Z-turn开发板的定制系统,官方工作人员还来不及重新修改就给弄过来了,粗心大意?好在这只是开发板,系统更新迭代重新烧录很正常,不会影响使用。

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内置系统已经编译上了相关的驱动跟代码,所以很多外设能直接通过命令来驱动,比如点亮Z-turn Lite开发板上的LED。

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另外,Z-turn Lite开发板上的DVD光盘中包括了Z-turn Lite开发板的芯片的用户手册、原理图、源码和镜像以及一些工具软件和vivado的一些文件。Z-turn Lite的开发需要用到Xilinx 的设计套件Vivado Design Suite(下载地址),Vivado 是Xilinx 公司针对旗下SoC 全系列产品线推出的一款新一代高度集成的开发套件,包含了逻辑设计、IP 集成、嵌入式系统、仿真、DSP 设计等功能,软件的安装和使用可以参考米尔科技官方提供的Z-turn Lite入门指导手册,本文就不再一一说明了。

小结

介绍了米尔科技的最新推出的一款FPGA+ARM嵌入式开发板 Z-turn Lite,板子搭载赛灵思最新的Zynq-7000系列单核SoC ,性价比极高,支持Linux系统,板卡采用与Z-turn类似的卡片结构,板载丰富的扩展接口,如串口,网口,USB OTG等接口,唯一不足的地方可能就是需要用户额外购买编程器开发;除此之外,米尔科技为开发者提供了Z-turn Lite开发板的丰富资料,如用户手册、PDF底板原理图、外扩接口驱动、BSP源码包、开发工具、完善的软件开发环境等,不但大大降低了用户开发的难度,同时也降低产品开发周期,实现产品快速上市。总之一句话,Z-turn Lite仅售460RMB的价格无疑可以拿下赛灵思Zynq-7000系列FPGA开发板的性价之王称号,有兴趣的朋友可以考虑入手。

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Intel前不久已经开始出货Stratix 10 SX FPGA可编程芯片,这是目前唯一一款集成四核心ARM Cortex-A53 CPU处理器的FPGA,Intel收购Altera之后,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可行性以及前景,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,截至目前,市面上已经有好多种成熟的搭载Xilinx Zynq-7000 可编程SoC的FPGA开发板,比如今天爱板网要给大家推荐的Z-turn Lite开发板。

Z-turn Lite开发板是米尔科技最近推出的一款FPGA+ARM的嵌入式开发板,基于赛灵思ZYNQ-7000S系列中最新的XC7Z007S单核ARM+FPGA的SOC(核心可选XC7Z010)。在开发板版型和外设功能上,Z-turn Lite同米尔科技2015年推出的Z-turn Board一样,搭载开发必备的10/100/1000M网口、USB OTG、TF卡、JTAG接口,其余接口通过扩展排针引出,整个板子售价却仅有460RMB,方便用户以最低成本实现芯片评估和产品开发。

Z-turn Lite开箱

爱板网拿到的Z-turn Lite开发板属于一个套件,并不是单一的板卡,因此无论是包装盒还是内部配件都是高规格档次。

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  • MYS-7Z007S-C开发板(Z-turn Lite) *1
  • 5V/2A直流电源适配器 *1
  • TF Card *1
  • 1.5米交叉网线 *1
  • USB转串口线 *1
  • HDMI线 *1
  • DVD资料光盘 *1

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发布日期:2019年07月03日  所属分类:参考设计