Digilent Zybo-Z7 是 Zybo FPGA 系列最新的產品 ,一款功能豐富的即用型軟體數位電路開發板,採用 Xilinx Zynq-7000 系列晶片,以 AP SoC架構為基礎,將雙核心 Cortex-A9 ARM 處理器與FPGA 緊密整合於同一晶片上。Zybo Z7 內建豐富的多媒體介面和連接週邊裝置,並內建 MIPI CSI-2(Camera Serial Interface)介面,可搭配鏡頭成為一組實用的嵌入式視覺應用方案,提供極高的傳輸率,降低延遲。
硬體介面說明
Zybo Z7 的硬體介面如下圖所示:
ZYNQ處理器
- 667 MHz雙核心Cortex-A9處理器
- 具有8個DMA通道的DDR3L記憶體控制器和4個高性能AXI3
- 高頻寬控制器:1G乙太網路,USB 2.0,SDIO
- 低頻寬控制器:SPI,UART,CAN,I2C
- 可從JTAG、Quad-SPI與microSD卡進行編輯
- 可程式設計邏輯等效於Artix-7 FPGA
儲存
- 支援32位元匯流排@1066 MHz的1GB DDR3
- 16 MB四路SPI快閃記憶體,含全球唯一的128位亂數和48位元EUI-48/64相容識別碼
- 支持microSD擴充
功率
- 由USB或任何5V外部電源供電
USB和乙太網路
- 千兆乙太網路PHY
- USB-JTAG程式設計電路
- USB-UART
- USB 2.0 OTG PHY,支援主機和設備
音/視訊
- 相容 MIPI CSI-2的Pcam(鏡頭模組)介面
- HDMI高畫質輸入介面(Zybo Z7-10不支援CEC)
- 支援CEC的HDMI端(輸出)
- 支援立體聲耳機,立體聲輸入和麥克風插孔的音訊轉碼器
開關,按鈕和LED
- 6個按鈕(2個連接處理器)
- 4個滑動開關
- 5個LED(1個連接處理器)
- 1個RGB LED(Zybo Z7-10)
擴充功能
- Pmod連接埠:6個(Zybo Z7-20)/ 5個 (Zybo Z7-10)
- 8個處理器I/O
- FPGA I/O:40個(Zybo Z7-20)/ 32個(Zybo Z7-10)
- 支援 4 個類比 0-1.0V至XADC的差動對(differential pairs)
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。請注意,Zynq-7020 或 Zynq-7010 設備上不提供 PCIe Gen2 控制器和千兆位收發器。
電源電路
Zybo Z7 電源電路經過精心設計,可滿足 Zynq-7000 和所有其他外接配備的要求,同時還提供靈活的輸入電源選項。 電源電路概述如下圖所示:
產品規格
Zybo Z7 提供 Zybo Z7-10 與 Z7-20 兩種不同的規格版本,兩種規格間的主要區別在於 Zynq AP SoC 內部 FPGA 的大小,Z7-20 的內部 FPGA 大約是Z7-10 的 3 倍。 此外,Zynq-7010 的 FPGA 連接 pin 腳數量略少於 Zynq-7020 ,所以 Zybo Z7-20 上某幾個功能在 Zybo Z7-10 上是無法使用的。此外,Zybo Z7-20包含一個散熱器,可在運行複雜的快速切換設計時消耗額外 FPGA 資源產生的額外熱量,但 Zybo Z7-10 則沒有配備散熱器。
兩種規格的差異如下表所示:
Zybo Z7-10 | Zybo Z7-20 | |
FPGA part | XC7Z010-1CLG400C | XC7Z020-1CLG400C |
1 MSPS On-chip ADC | Yes | Yes |
Look-up Tables (LUTs) | 17,600 | 53,200 |
Flip-flops | 35,200 | 106,400 |
Block RAM | 270 KB | 630 KB |
Clock Management Tiles | 2 | 4 |
Available Shield I/O | 32 | 40 |
Total Pmod Ports | 5 | 6 |
Fan Connector | No | Yes |
Zynq Heat Sink | No | Yes |
HDMI CEC Support | TX port only | TX and RX ports |
RGB LEDs | 1 | 2 |
如文章開頭所述,Zybo Z7 為 Zybo 系列的最新版本,新的 Zybo Z7 版本承繼了原有Zybo的優勢,並增強了部分的硬體功能。 兩者的差異在於:
- 用 HDMI 輸入替換了 VGA 輸出介面
- 轉換雙向 HDMI 介面為簡單輸出
- 固定 HDMI 監視器後備電源問題
- 增加 1 個支援 MIPI CSI-2 的 Pcam 介面,用於連接相機感測器模組
- 處理器速度提高到 667 MHz,DDR速度提高到 1066 MHz
- DDR 容量從 512 MB 增加到 1 GB
- 將 DDR3 更改為 DDR3L 可降低功耗
- 增加 RGB LED
- 提供較大的 Zynq-7000 FPGA 供有需要的使用者選購
- 由 Digilent 提供的具備 reVISION 功能的 SDSoC 平台
小提醒 l 更詳細的 Zybo、Zybo Z7-10、Zybo Z7-20 硬體規格比較,請參考 Zybo Z7 Migration Guide。
嵌入式視覺應用
閱讀更多 l 關於此嵌入式視覺組合,更詳細的內容,請參閱 Zybo Z7 Pcam 5C Demo
購買 l Pcam 5C: 5 MP Fixed Focus Color Camera Module (SKU:410-358)
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。Zybo Z7還可用於 Xilinx 的 SDSoC 環境,允許您在完全 C/C++ 環境中輕鬆設計 FPGA 加速程序與 video pipelines 。 Digilent 將在不久的將來發佈支援 Linux和 OpenCV 的平台。
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。
注意 l 由於 Zybo Z7-10 中的 FPGA 較小,僅含基本的視訊處理功能,高階視訊處理請使用 Zybo Z7-20。
產品限制 l 關於 Zybo Z7 的產品限制請參考 Zybo Z7 Reference Manual (最下面)。
資源中心
- Zybo Z7 DMA Audio Demo
- Zybo Z7 HDMI Demo
- Zybo Z7 Pcam 5C Demo
- Zybo Z7 Pmod VGA Demo
- Zybo Z7 XADC Demo
精選Pmod與嵌入式產品組合
更多產品訊息
更多產品資訊: | 產品規格表 / 電路圖 / 中文型錄 / Pcam 5C | |
產品編號: | Zybo Z7-10:410-351-10 | |
Zybo Z7-20:410-351-20 |
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線上購買: |
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