System Board

產品簡介

DIGILENT Nexys Video 是一個完整的即用型數位電路開發平台，採用 Xilinx 最新的 Artix-7 系列 FPGA ( Xilinx XC7A200T-1SBG484C)，並內建大容量外部儲存器、高速數位視訊介面與24位元音訊編碼與解碼器，十分適合用於音訊和視訊等多媒體處理應用。

作為Nexys系列產品的家族成員，Nexys Video產品設計搭載豐富的工業應用中所常見的通訊與外部擴充介面，為產品一大亮點。多種外接設備如乙太網路、USB-UART、高速 USB 等，使Nexys Video 能外接到更大的系統。即用型的硬體平台，使用者不需要附加任何 I/O，便可直接在板卡上進行作業。

Nexys Video 也提供 1 個 FMC 與 4 個 Pmod 介面，可隨時外接所需的應用模組，隨意增添平台所需的功能。

硬體介面說明

Nexys Video 的硬體介面如下圖所示：

規格與功能

• 主要規格
  • Device/IC：Xilinx Artix-7 FPGA 
  • FPGA Part # ：XC7A200T-1SBG484C
  • Logic Slices 33,650 (4 個 6 輸入 LUT 與 8 個觸發器)
  • Block RAM ：13Mbits
  • Clock Tiles： 10 (每個均有 PLL)
  • DSP Slices： 740
  • 內部時脈 ：450MHz+
  • 收發器： 3.75Gbps GTP 
  • DDR3： 512MB 800MHz
  • Quad-SPI Flash： 32MB
  • Ethernet ：10/100/1000 PHY (包含唯一的MAC地址)
• 連接介面與I/O
  • SD ：microSD插槽，用於非易失性儲存
    
  • 3 Pmod 連接埠
  • HDMI ：sink & source
  • 音訊：240位元編解碼器，含 4 個 3.5mm 插孔 
  • 顯示：128×32 單色 OLED
  • 開關：8 個 
  • 按鈕：5 個
  • LED：8 個
• 供電
  • Power：12V
  • Logic Level：3.3V
• 尺寸：
  • 長13.5*寬13.5 (公分)

Xilinx 大學計畫合作夥伴

DIGILENT是 Xilinx 大學計畫（Xilinx University Program, XUP）的積極合作夥伴。以 Xilinx FPGA 與 Zynq SoC 技術為基礎，開發多種 IC Design 教學使用的板卡與週邊硬體，支援 Vivado 進行數位設計，並以相對親民的售價，使研究者可用較低的成本取得進行教學研究。 

台灣購買 l 和澄科技為 DIGILENT 美國原廠於台灣之授權代理商，銷售所有 DIGILENT 產品，並提供線上購買與技術支援服務。
支援Vivado l  DIGILENT 的 FPGA 板支援 Vivado 的 HL WebPack 版本 (下載) ，非HL Design 版本。WebPack 版本為免費服務，不需授權文件，並可安裝於多台電腦上。

參考資源

• Adam Taylor: Basic Video Processing on Nexys Video
• Adam Taylor: Software for a Nexys Video Project
• Nexys Video DPTI Demo
• Nexys Video Music Looper Demo
• Nexys Video User Demo
• Nexys Video FMC to FPGA Connections

精選Pmod組合

更多產品訊息

產品簡介

DIGILENT Arty Z7 為即用型開發平台，圍繞 Xilinx Zynq-7000 AP SoC (All Programmable SoC) 所設計。Arty Z7 所使用的 Zynq-7000 架構緊密結合了1個雙核心 650MHz ARM Cortex-A9 處理器及 Xilinx 7系列 FPGA 。此一架構使開發者可根據自身需求，在強大的處理器周圍自訂一套由軟體定義的獨特週邊和控制器，以應對各種不同的應用挑戰。

Arty Z7 為開發者提供了一條系統開發路徑解決方案，使開發者能夠自訂各種不同週邊，並將其功能在 ARM 處理器上實現。 除了內建的2個Pmod介面之外，Arty Z7 並提供 Arduino 介面，使用者可自由地連接各種 Arduino 擴充設備，包括感測器、藍牙、WiFi等周邊的功能。

Arty Z7因其輕便小巧的特色而帶來更為廣泛的可應用性，高畫面播放速率之下進行視訊處理、硬體加速、即時訊號處理、高頻寬、低延遲等處理，可應用於電腦視覺、工業控制、飛行器、嵌入式硬體加速、即時控制等相關領域 。

提醒  l  由於 Arty Z7-10 中的 FPGA 較小，該平台僅包含非常基本的影像處理功能。若有影像處理需求，請選購 Z7-20。 

Zynq APSoC架構與配置

Zynq APSoC分為兩個不同的子系統：處理系統（PS）和可編程邏輯（PL）。

下圖顯示了 Zynq APSoC 架構的概述，PS 顏色為淺綠色，PL 為黃色。PL 幾乎與 Xilinx 7系列 Artix FPGA 完全相同，只是它另包含幾個專用介面，可緊密耦合到 PS。 PL 也不包含與典型 7 系列 FPGA 相同的硬體配置，必須由處理器或 JTAG 介面直接配置。 PS 由許多組件組成，包括應用處理單元（APU，包括2個Cortex-A9處理器）、高級微控制器總線架構（AMBA）互連、DDR3內建記憶體控制器和各種外接控制器，其 輸入/輸出 多路復用的專用 pin 腳達 54 個（Multiplexed I/O 或 MIO pin）。

注意 l Zynq-7020或Zynq-7010設備上不提供PCIe Gen2控制器與Multi-gigabit transceivers

與 Xilinx FPGA 不同，Zynq-7020 的 APSoC 是圍繞處理器設計的，故 Zynq 引導過程與 FPGA 相比，更類似於微控制器。 啟動過程分為三個階段：第一級引導加載程序（FSBL）、配置可編程邏輯的比特流（可選）和使用者應用程序。 Arty Z7支持三種不同的啟動模式：microSD、Quad SPI Flash 與 JTAG。使用模式跳線（JP4）選擇啟動模式，該跳線會在上電後影響 Zynq pin腳配置的狀態。下圖說明了 Zynq pin腳如何連接在 Arty Z7 上。 

規格版本

為滿足開發者對性能、資源和硬體成本的差異需求，Arty Z7 有兩個版本供開發者選擇：Arty Z7-10 與 Arty Z7-20。Z7-10 和 Z7-20 之間的區別是 Zynq 的功能與連接器上可用的 I/O 量。 Zynq 處理器具有相同的功能，但 Z7-20 的內部 FPGA 較大，約為 Z7-10 的 3 倍。在 Z7-10上，數位屏蔽（IO26-IO41）與 IOA（也稱為 IO42 ）的內部未連接到 FPGA，A0-A5 只能用於模擬輸入。但這不會影響大多數現有 Arduino 的功能，因為大多數不使用此內部數位訊號。

軟體支援

Arty Z7 與 Xilinx Vivado 完全相容，可將 FPGA 邏輯設計與嵌入式 ARM 軟體開發融合，可用於設計任何複雜的系統。在設計中不須使用處理器者，也可以將 Zynq AP SoC 視為獨立的 FPGA。從 Vivado 2015.4 版本後，Vivado 可以免費用於所有WebPACK，而 Arty Z7 也包括其中。 Logic Analyzer 的 HLS 工具可將 C code 轉為 HDL code。

Arty Z7 也十分適用於Linux嵌入式設計。 Digilent 提供 Petalinux 功能，可以讓 Atry 的使用者快速啟動使用 Linux 系統。

Arty Z7 亦可用於 Xilinx SDSoC 環境，可在完全 C / C ++ 環境中輕鬆設計FPGA加速程序。

提醒  l  Vivado 舊版 Xilinx ISE / EDK 工具集的使用者可以選擇在該工具集中使用 Arty Z7，但 Digilent 針對舊版本提供之使用資訊較少。

與PYNQ-Z1的區別

Arty Z7-20 與 PYNQ-Z1 共享完全相同的 SoC。 但 Arty Z7-20 沒有microphone input，但增加了一個 Power-on Reset 按鈕。

規格

ZYNQ處理器

• 650MHz 雙核心 Cortex-A9處理器
• 具有8個DMA通道的DDR3記憶體控制器與4個高性能AXI3介面
• 高頻寬週邊控制器：1G乙太網路 / USB 2.0 / SDIO
• 低頻寬週邊控制器：SPI / UART / CAN / I2C
• 可從JTAG / Quad-SPI / microSD卡 進行程式編輯
• 等效於Artix-7 FPGA的可程式設計邏輯

儲存

• 支援16位元匯流排, 1050 Mbps的 512MB DDR3
• 16MB 四路 SPI 快閃記憶體，全球唯一的EUI-48/64™48位元相容識別標示
• 支援microSD擴充

功率

• 由USB或任何7V-15V外部電源供電

USB和乙太網路

• 千兆乙太網路 PHY
• USB-JTAG程式設計介面
• USB-UART通訊介面
• USB OTG PHY介面（僅支援主機）

音訊和視訊

• HDMI高畫質輸入/輸出
• 附3.5mm插孔的PWM驅動單聲道音訊輸出

開關、按鈕和LED

• 4 個按鈕
• 2 個滑動開關
• 4 個LED
• 2 個RGB LED

擴充介面

• 2 個標準Pmod連接埠，總計 16 個 FPGA I/O
• Arduino / chipKIT Shield 介面
  • 總計多達 49 個 FPGA I/O
  • 6 個單向 0-3.3V 模擬輸入到 XADC
  • 4 個插分 0~1V 類比輸入到 XADC

更多產品訊息

產品簡介

Digilent Cora Z7 是一款CP值極高的嵌入式開發平台，採用 Xilinx Zynq-7000 FPGA，除整合 Xilinx 7 系列 FPGA外，可選擇單核心或雙核心 667MHz ARM Cortex-A9處理器,提供從1Gbps 乙太網 PHY 到 A/D 轉換器以及通用輸入/輸出腳位硬體介面。支援 Vivado及Petalinux 設計環境,可滿足多數需求的解決方案。

產品特點

• 100%支援 Vivado 與 Petalinux 設計環境
• 緊密整合 Xilinx FPGA 的 667 MHz Cortex-A9處理器
• 512 MB DDR3 內存記憶體
• 可外接 Arduino 屏蔽與 Pmod 感測器模組
• 可連接 USB 與 乙太網路
• 數量眾多的通用輸入/輸出介面，可適用客戶客製化解決方案
• 提供小尺寸和安裝孔
• 可從JTAG和microSD卡進行編輯 

硬體介面

Zynq APSoc 架構 l  配置

Zynq APSoC分為兩個不同的子系統：處理系統（PS）和可編程邏輯（PL）。 下圖顯示了 Zynq APSoC 架構的概述，PS 顏色為淺綠色，PL 為黃色。PL 幾乎與 Xilinx 7系列 Artix FPGA 完全相同，只是它另包含幾個專用介面，可緊密耦合到 PS。 PL 也不包含與典型 7 系列 FPGA 相同的硬體配置，必須由處理器或 JTAG 介面直接配置。 PS 由許多組件組成，包括應用處理單元（APU，包括2個Cortex-A9處理器）、高級微控制器總線架構（AMBA）互連、DDR3內建記憶體控制器和各種外接控制器，其 輸入/輸出 多路復用的專用 pin 腳達 54 個（Multiplexed I/O 或 MIO pin）。

與 Xilinx FPGA 不同，Zynq-7007S 的 APSoC 是圍繞處理器設計的，故 Zynq 引導過程與 FPGA 相比，更類似於微控制器。 啟動過程分為三個階段：第一級引導加載程序（FSBL）、配置可編程邏輯的位元流與使用者應用程序。 Cora Z7支援兩種不同的啟動模式：microSD 與 JTAG。使用模式跳線（JP2）選擇啟動模式，該跳線會在通電後影響 Zynq pin 腳配置的狀態。下圖說明了 Zynq pin腳如何連接在 Cora Z7 上。

型號 l  規格

Cora Z7 依據規格不同提供兩個型號 Z7-10 與 Z7-07S，列出如下：

注意  l  由於Zynq-7010 和 Zynq-7007S 中 FPGA 的尺寸，故不太適合在 SDSoC 中用於嵌入式視覺應用。 若需要進行嵌入式視覺相關的應用，建議購買 Arty Z7-20 。

USB主機

Cora Z7 在技術上是一種“嵌入式主機”，提供兩個可用的 PS USB OTG 介面，採用 8 位元 ULPI 介面的 Microchip USB3320 USB 2.0 收發器晶片作為 PHY，具有完整的 HS-USB 物理前端，支援速度達 480Mbs 。PHY 連接到 MIO Bank 1/501，電壓為1.8V 。

乙太網路PHY

Cora Z7 使用 Realtek RTL8211E-VL PHY 實現10/100/1000 乙太網路介面以連接網路。 PHY 連接到 MIO Bank 501（1.8V），並通過 RGMII 連接到Zynq-7000 APSoC，用於數據與MDIO管理。輔助中斷（INTB）和復位（PHYRSTB）訊號分別連接到 MIO10和MIO9。

Arduino / chipKIT介面  l  擴充功能

Cora Z7 提供標準的 Arduino 和 chipKIT 介面，可外接包括數位讀/寫、SPI連接、UART連接、I2C連接和PWM等，增加擴充功能。

注意  l  Cora Z7 與輸出 5V 數位或模擬訊號的屏蔽不相容。Cora Z7 屏蔽連接器上的驅動 pin 腳高於 5V 可能會損壞 FPGA。 

Xilinx 大學計畫合作夥伴

DIGILENT是 Xilinx 大學計畫（Xilinx University Program, XUP）的積極合作夥伴。以 Xilinx FPGA 與 Zynq SoC 技術為基礎，開發多種 IC Design 教學使用的板卡與週邊硬體，支援 Vivado 進行數位設計，並以相對親民的售價，使研究者可用較低的成本取得進行教學研究。 

台灣購買 l 和澄科技為 DIGILENT 美國原廠於台灣之授權代理商，銷售所有 DIGILENT 產品，並提供線上購買與技術支援服務。
關於Vivado支援 l  DIGILENT 的 FPGA 板支援 Vivado Design Suite的 HL WebPack 版本 (下載) WebPack 版本為免費服務，不需授權文件，並可安裝於多台電腦上。

軟體支援

Cora Z7 支援 Xilinx Vivado Design Suite (2015.4~起的 WebPACK 版本)並提供安裝設定說明。 

• Getting Started with the Vivado IP Integrator
• Getting Started with Vivado
• Installing Vivado and Digilent Board Files

Cora Z7 採用 Zynq-7000 FPGA ，適合作為嵌入式系統應用。Digilent 原廠提供了 Petalinux 的設定文件。使用 PetaLinux 來建立系統時，PetaLinux 會根據你的硬體設置，自動幫你生成相對應的 Device Tree ，使您的開發可以變得比較輕鬆。

此外，Digilent 原廠的資源中心也針對 Cora Z7 提供了相當豐富的文件、範例演示與設定說明。

• Cora Z7-07S Basic I/O Demo
• Cora Z7-07S Pmod VGA Demo
• Cora Z7-07S XADC Demo
• Cora Z7-10 Basic I/O Demo
• Cora Z7-10 Pmod VGA Demo
• Cora Z7-10 XADC Demo
• Pmod I2S2 FPGA Volume Control Demo

更多產品訊息

產品簡介

Arty S7將Xilinx Spartan-7 FPGA (28nm, 800Mb/s DDR3) 置放在 Arty 中，使 Arty擁有Spartan的功能。Arty S7最大的產品特色在於其支援Vivado與Xilinx MicroBlaze，且擴充性強。除可使用雙排 Arduino 連接器連接數百種硬體外，亦可依據您的使用需求，外接數十種 Pmod 便攜式感測器，亦可使用 JTAG 與 Quad-SPI 快閃記憶體進行編輯，能輕鬆達到您的開發與應用需求。

硬體介面配置/方塊圖

Arduino連接

Arty S7可以連接到標準的Arduino介面。其連接器有 45 個 pin 腳連接到 FPGA ，用於通用數位 I/O。 基於 FPGA 的靈活性，這些 pin 可設計用於數位讀/寫、SPI 連接、UART 連接、I2C 連接與PWM。其中 6 個 pin 腳 (AN0-AN5)可用於輸入範圍為0V-3.3V的單端模擬輸入，另外 4 個（AN6-9）可用作帶輸入的差分模擬輸入對範圍為 0V-1.0V。 Arty S7 的屏蔽連接器在接頭 J1、J2、J3、J5、J6 與 J8 上實現。
注意 l  Arty S7 與輸出 5V 數位或模擬訊號的屏蔽不相容。 Arty S7 屏蔽連接器上的驅動 pin 腳若高於 5V，可能會損壞FPGA。

型號

Arty S7有兩種FPGA型號，Arty S7-25T 採用 Xilinx XC7S25-CSGA324，而 Arty S7-50T 則採用更大的 Xilinx XC7S50-CSGA324：

規格

Key FPGA Specifications

• Part Number: XC7S50-1CSGA324C (XC7S25-1CSGA324*)
• Logic Slices: 8,150 (3,650*)
• 6-Input LUTs: 32,600 (14,600*)
• Flip-Flops: 65,200 (29,200*)
• Block RAM: 337.5 KB (202.5 KB*)
• DSP Slices: 120 (80*)
• Clock Resources
  • 100 MHz & 12MHz external clocks
  • 5 PLLs (3 PLLs*)
  • 5 MMCMs (3 MMCMs*)
• Internal ADC: Dual-channel, 1 MSPS

(*S7-25 variant value in parentheses where different)

Connectivity and On-board I/O

• USB: USB-UART /USB-JTAG Programmer
• Pmod Connectors: 4
• Other Connectors: Arduino/chipKIT shield connector
• Switches: 4 slide switches
• Buttons: 4 Push buttons
• LEDs: 4 LEDs, 2 RGB LEDs

Electrical

• Power: USB 7-15v (2.5mm coaxial) supply
• Logic Level: 3.3v

Physical

• Width: 3.46 in (88 mm)
• Length: 4.3 in (109.2 mm)

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