ZED Board从入门到精通(一):ZYNQ结构简介

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ZED Board从入门到精通(一):ZYNQ结构简介

以亭 2013-08-10 08:39:00 浏览1523
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ZYNQ-7000是第一代可扩展处理平台(Extensible Processing Platform,EPP),同时具有软件可编程、硬件可编程、IO可编程的特性,为此Xilinx强调了“All Programmable的”概念。下面对其做一简要介绍,便于读者建立初步框架。

ZYNQ芯片内包含一个丰富特性的基于双核ARM Cortex-A9的处理子系统(Processing System,PS)和Xilinx 28nm可编程逻辑(Programmable Logic,PL)。PS除了核心外还包括片上存储器、外部存储器接口以及大量外设连接接口。【引用:Zynq-7000 Overview】

PS部分资源情况如下图

PL部分资源情况如下图

利用ARM,我们可以做嵌入式操作系统相关的任务,如图形界面、用户输入、网络、DDR3控制、Java代码执行等,由于ARM本身具有丰富的外设接口,而且支持多级流水线,处理这些事务游刃有余,但对于计算量较大的应用却捉襟见肘,因为ARM本身还是典型的串行处理器,不适合做大数据、实时性较高的处理任务。FPGA恰好弥补了这一点,利用可编程逻辑可以实现并行处理,只要逻辑资源够用,我们可以采用以空间换时间的策略,使多个计算单元同时进行,可大大缩短处理时间。举个例子,从上面PL资源看到,XC7Z020内部有220个DSP Slice,如果做25*18的乘加运算,PS时钟600MHz,PL时钟150MHz,理论上可以实现220/4=55倍加速。对于大计算量的应用是非常可观的一个加速比指标。

 下面对ZED-Board做一个简要介绍。

ZED-Board是Digilent推出的一款低成本(Avnet只需要395美元)的Xilinx Zynq-7000 EPP开发板,包括了建立基于Linux,Android,Windows或其他操作系统(实时操作系统)设计的所有必备材料。板卡上提供了几个扩展连接器,将PS和PL的IO留出,便于用户扩展设计。利用Zynq-7000 EPP中ARM双核与7系列可编程逻辑紧密耦合的特性,可以创建独特和强大的设计。官网www.zedboard.org,用户可以下载相应参考设计。【参考:ZED-Board产品简介】

特征:

芯片采用Zynq-7000 EPP XC7Z020-CLG484-1

存储器:512MB DDR3;256Mb Quad-SPI Flash;4GB SD Card;

板载USB-JTAG编程接口;

10/100/1000 以太网接口;

USB OTG2.0接口;

USB-UART接口;

扩展接口(FMC,Pmod,XADC)

显示器接口(1080p HDMI,8位VGA,128*32 OLED)

I2S音频解码器;

 

面向应用:

1. 视频处理;

2. 电机控制;

3. 软件加速;

4. Linux/Android/RTOS 开发;

5. 嵌入式ARM处理;

6. 通用Zynq-7000 EPP原型设计;

 

板卡结构框图如下所示:

 

本文参考资料下载请到http://download.csdn.net/detail/kkk584520/5901617

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