Eclypse Z7: Zynq-7000 SoC 開發板 │ 全新 SYZYGY 應用介面

產品簡介

Eclypse Z7 是 DIGILENT 於 2020 年推出之最新 FPGA / SoC 開發板,用於嵌入式量測系統的快速原型設計和開發。 Eclypse Z7 是 DIGILENT Eclypse 平台的第一塊主機板最大的特色是採用了最新開發的模組化擴充高速 Zmod 介面,搭配 Xilinx Zynq-7020SoC 及軟體 API,具有快速,靈活的特性,可減少研發創新所需的期程,十分適合用於邊緣運算(Edge computing)、醫療儀器應用、通訊系統的控制與應用。

 

Zmod 創新介面

Zmod 是 DIGILENT 針對外接擴充介面所提供的創新解決方案,使用了 Opal Kelly 的開源 SYZYGY 標準介面。 Zmod 是 DIGILENT 全新使用的外接介面,傳輸速度介於 Pmod 與 FMC 卡之間,但更具成本效益,並增加了高速 I/O 的自定義選項。

 

Eclypse 平台軟體

Eclypse 平台是 DIGILENT 所研發的新平台,Eclypse Z7 則是 DIGILENT 專為 Eclypse 平台所設計的最新開發板。 Eclypse 平台將開放軟體 API與 Eclypse 硬體配對,支援 Petalinux。 使用者插入自己選擇的 Zmod 外接,便可開始為新的高速測量,儀器和控制系統製作原型設計,不需先與FPGA 連接。在這樣的設計概念下,嵌入式 Linux 開發人員可以在不具備硬體專業知識的情況下利用 FPGA 的功能。 未來預計也會提供 C 語言、C++等其他語言的支援。

 

Zynq APSoC 架構

Eclypse Z7 採用 Zynq APSoC 架構。 Zynq APSoC 分為兩個不同的子系統:處理系統(PS)和可編程邏輯(PL)。PL 與 Xilinx 7系列 Artix FPGA 幾乎相同,但多了幾個專用介面與總線並緊密耦合到 PS。 PL 不包含與典型的 7 系列 FPGA 相同的配置硬體,須直接通過處理器或通過 JTAG 進行配置。 

 

 

硬體介面說明

Eclypse Z7 各項硬體介面配置如下圖所示:

 Eclypse Z71

 

規格特色

Eclypse Z7 規格如下:  

Features
Zynq-7000 APSoC (XC7Z020-1CLG484C)
  • 667 MHz dual-core Cortex-A9 processor
  • DDR3L memory controller with 8 DMA channels and 4 High Performance AXI3 Slave ports
  • High-bandwidth peripheral controllers: 1G Ethernet, USB 2.0, SDIO
  • Low-bandwidth peripheral controllers: SPI, UART, CAN, I2C
  • Programmable from JTAG, Quad-SPI flash, and microSD card
  • Programmable logic equivalent to Artix-7 FPGA
Memory
  • 1 GiB DDR3L with 32-bit bus @ 1066 MT/s
  • 16 MB Quad-SPI Flash with factory programmed 128-bit random number and 48-bit globally unique EUI-48/64™ compatible identifier
  • microSD card slot
Power
  • Powered from external 12V 5A supply
  • Platform MCU for configuration of adjustable power supplies and temperature management
USB and Ethernet
  • Gigabit Ethernet PHY
  • USB-JTAG programming circuitry
  • USB-UART bridge
  • USB micro AB port with USB 2.0 PHY with Host/Device/OTG capabilities
Zmod Ports
  • 2 ports following the SYZYGY Standard interface specification
  • Compatible with a variety of SYZYGY pods, allowing for a wide variety of applications
  • Dedicated differential clocks for input and output
  • 8 differential I/Os per port
  • 16 single-ended I/Os per port
  • DNA interfaces connected to Platform MCU allowing for various auto-negotiated power supply configurations
Pmod Ports
  • 2 twelve-pin ports for a total of 16 FPGA-connected I/Os
  • High speed voltage translation and protection circuitry
User GPIO
  • 2 push-buttons
  • 2 RGB LEDs

 

電源規格

Eclypse Z7 配電設計如下:

 

說明All on-board power supplies are enabled or disabled by the power switch (SW1) or by an external SPST switch connected to the SWT header (J13). (Note: If an external switch is used, SW1 should be placed in the “OFF” position, as the two will be placed in parallel.) The power indicator LED, the topmost LED of the circuit board indicator (LD4), is illuminated red when all supply rails reach their nominal voltage. Two additional indicator LEDs are illuminated when the VIO supplies associated with the two Zmod Ports are powered. LD2 is associated with Zmod Port A and the VADJA rail. LD3 is associated with Zmod Port B and the VADJB rail.

 

 


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