聚为ZYNQ 4X4核心板V1_0_0.docx

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帆泗卫
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1 ZYNQ 4X4 核心板技术规格书版本 : V1.0 发行日期 :

2 版本历史日期版本号修改人修改记录 2018/09/03 V1.0 Heron 文档创建

3 目录 1 核心板简介应用领域软硬件参数核心板开发资料电气特性机械结构尺寸系统使用详解目录结构用户目录 /jw_app 使用介绍开机加载 FPGA 的 bin 文件从 SD 卡启动相关打印信息从 qspi-flash 启动打印

4 1 核心板简介聚为 JW_Z7_4x4_Stamp 是一款基于 XILINX ZYNQ 7000 SOC 系列的高性能低功耗多核异构平台的工业级小尺寸邮票孔封装形式的核心板, 集成 PL 端 XILINX Artix-7 系列 FPGA,PS 端 ARM 双核心 Cortex-A9 处理器 JW_Z7_4x4_Stamp 具有以下功能特点 : v ARM 双核 A9 处理器主频为 766M( 最高等级芯片可达 866M); v PS 支持 USB2.0 SDIO 千兆网口等互联接口, 核心板上集成 MARVELL 千兆网口 PHY, 同时支持 UART I2C SPI 等常用通信接口 ; v PS 端外接 512MB 16bit DDR3 高速外部存储器可稳定运行在 533MHz,PS 与 PL 通过内部 AXI 总线高速互联, 通过 AXI 总线实现 PL 端共享 PS 端 DDR3 外部存储空间, 实现高速数据交互 ; v PL 端逻辑单元数量区间为 23k~85k, 片内块存储 (Block RAM) 达到 4.9Mbyte, 片内集成数字信号处理 DSP48E1 Slice; v 板载 16MB QSPI FLASH( 可选 32MB), 优化内核及精简根文件系统, 可快速度启动系统, 启动时间可小于 10s, 同时还能作为储存芯片使用 ; v 最小的全工业级核心板, 除 BANK13 外所有未用到的管脚均引出到邮票孔连接器, 结构尺寸仅为 40mm 40mm; 第 1 页共 10 页

v 单电源输入 (4.5~5.5V) 满足系统所有工作用电源, 并能为底板外设提供 3.

层高速板布线保证电源 / 信号完整性图 1 核心板器件布局 DC-DC PS CLK

7010/ 7020CLG400I-2 PS Expansion interface PL CLK ETH

核心板框图聚为科技基于 XILINX ZYNQ 7000 SOC 多核异构平台设计的核心板采用无铅工艺的

5 v 单电源输入 (4.5~5.5V) 满足系统所有工作用电源, 并能为底板外设提供 3.3V 电源 ; v 采用业界成熟的邮票孔连接方式, 稳定可靠, 占用空间小 ; v 采用 10 层高速板布线保证电源 / 信号完整性图 1 核心板器件布局 DC-DC PS CLK 128Mb/256Mb QSPI FLASH 256MB/512MB 16bit DDR3 ZYNQ 7010/ 7020CLG400I-2 PS Expansion interface PL CLK ETH PHY 1000Mb (Optional) PL Expansion interface 图 2 核心板框图聚为科技基于 XILINX ZYNQ 7000 SOC 多核异构平台设计的核心板采用无铅工艺的 10 层板设计, 精心布局布线, 严格控制差分对走线及阻抗, 满足高速信号走线原则, 是一款适合中高速信号采集处理的产品第 2 页共 10 页

6 2 应用领域工业自动化数据采集无线通信机器视觉图像处理医学影像处理测试和测量航空电子设备 3 软硬件参数 ZYNQ SOC 内部互联框图 : 硬件资源参数 : 图 3 ZYNQ 内部互联框图表 1 硬件资源参数 CPU Xilinx Artix-7 + ARM 双核 Cortex-A9 主频 766M, 最高 866M 第 3 页共 10 页

7 RAM ROM OSC B2B Connector 硬件资源 PL:4.9Mbyte PS:192KB OCM +256MB/512MB DDR bit 16MB QSPI FLASH( 可选 32MB) PL:50M PS: M 4 47 邮票孔连接共 188PIN 1 PL Config_done 指示灯 2 USB2.0 2 GigE 2 SDIO 2 SPI 2 UART 2 I2C 2 CAN 1 8 Channel DMA 1 12bit 1Mbps ADC 34MIO GPIO+99 PL GPIO( 含 47 对 LVDS 差分对 ) 开发环境及软件资源 : 表 2 软件资源 ARM 端软件支持 Xilinx SDK/liunx 4.1 开发环境 PL:VIVADO PS: 提供完整开发环境虚拟机镜像 QSPI FLASH DDR3 USB2.0 LED 驱动支持 GPIO UART I2C JATG ETHERNET AXI 4 核心板开发资料 1) 提供核心板接口定义, 配套测试底板 cadence 原理图源文件及 Allegro PCB 源文件, 器件 datasheet 等资料, 减少开发难度降低硬件开发周期 ; 2) 提供硬件测试烧写镜像, 提供 uboot kernel 及驱动源码和根文件系统镜像, 提供 demo 程序 ; 3) 提供详细的开发说明手册, 提供根据开发手册操作过程中出现问题的技术支持 ; 4) 提供配置好的开发环境的虚拟主机镜像, 方便上手, 节约开发时间 ; 5) 提供 PS PL 通过 AXI 高速数据交互例程, 解决开发中的技术瓶颈第 4 页共 10 页

8 5 电气特性工作环境及功耗 : 表 3 工作环境及功耗环境参数最小值典型值最大值工作温度工作电压 +4.5V +5.0V +5.5V 1 功耗 - 3W - 说明 :1 功耗与工作环境温度逻辑量使用情况散热条件等都有较大关系, 表中数据为标准大气环境 25 时, 在 JwMiniZboard 底板上仅 PS 端跑 linux 系统情况下的数据, 仅供参考 6 机械结构尺寸图 4 结构尺寸 7 系统使用详解 7.1 目录结构根目录下输入 ls 命令, 可以查看当前系统中所有目录如下图所示 : 目录参考如下 : 图 5 目录结构图目录名目录简介第 5 页共 10 页

9 /bin 存放系统中最常用的二进制可执行文件 ( 二进制文件 ) /dev 存放所有设备文件 /etc /lib /proc /root /sbin /sys /usr /jw_app /jw /jw_log /home 存放系统所有配置文件存放共享的库文件, 包含许多被 /bin 和 /sbin 中程序使用的库文件存放所有设备信息相关文件根用户 ( 超级用户 ) 的主目录大多是涉及系统管理的命令的存放地该目录用于将系统设备组织或层次结构, 并向用户提供详细的内核数据信息用于存放与系统用户直接有关的文件和目录, 如应用程序及支出系统的库文件用户使用目录, 该目录挂载 Qspi-flash 的第 5 块空间, 大小为 5.9MB, 该目录详细说明见小节 1.2 暂时保留暂时保留用来挂载 SD 卡 7.2 用户目录 /jw_app 使用介绍该目录挂载在 qspi-flash 的第 5 块区域, 大小 5.9MB, 供用户使用使用指令 ls /jw_app, 可以看到如下的结构 : /jw_app/ftp, 为 FTP 服务器的根目录 init.sh 为启动用户程序的脚步文件, 称为用户初始化脚本, 该脚本出厂保留设置设备 IP, 以及启动 FTP 服务器的脚本代码, 用户可在此修改或者添加默认 IP: 查看系统空间 : 7.3 开机加载 FPGA 的 bin 文件假如用户 FPGA 的 bin 文件名是 :system.bin, 加载方法就在 /jw_app/init.sh 文件中增加如下一条语句 : 第 6 页共 10 页

10 1. cat system.bin > /dev/xdevcfg 或者您自己写一个脚本, 在脚本里面添加该条语句, 然后通过 init.sh 去启动用户自己的脚本 7.4 从 SD 卡启动相关打印信息 1. U-Boot (Sep :28:45) 2. DRAM: 512 MiB 3. WARNING: Caches not enabled 4. MMC: SDHCI: 0 5. SF: Detected S25FL256S with page size 64 KiB, total 32 MiB 6. SF: Warning - Only lower 16MB is accessible in 3 byte addressing mode 7. *** Warning - bad CRC, using default environment 8. In: serial 9. Out: serial 10. Err: serial 11. Net: zynq_gem 12. Hit any key to stop autoboot: Copying Linux from QSPI flash to RAM SF: Detected S25FL256S with page size 64 KiB, total 32 MiB 15. SF: Warning - Only lower 16MB is accessible in 3 byte addressing mode 16. Copying ramdisk ## Booting kernel from Legacy Image at Image Name: Linux xilinx 19. Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed) 20. Data Size: Bytes = 3.6 MiB 21. Load Address: Entry Point: Verifying Checksum... OK 24. ## Loading init Ramdisk from Legacy Image at Image Name: ramdisk 26. Image Type: ARM Linux RAMDisk Image (gzip compressed) 27. Data Size: Bytes = 3.6 MiB 28. Load Address: Entry Point: Verifying Checksum... OK 31. ## Flattened Device Tree blob at 02a Booting using the fdt blob at 0x02a Loading Kernel Image... OK 34. OK 35. Using Device Tree in place at 02a00000, end 02a Starting kernel... 第 7 页共 10 页

11 m25p80 spi0.0: found s25fl256s1, expected n25q128a macb e000b000.ethernet eth0: Cadence GEM rev 0x at 0xe000b000 irq 14 7 (00:0a:35:00:01:22) 41. macb e000b000.ethernet eth0: attached PHY driver [Marvell 88E1510] (mii_bus: phy_addr=e000b000.etherne:00, irq=-1) 42. Starting rcs Mounting filesystem Setting up mdev Starting telnet daemon Starting http daemon Starting dropbear (ssh) daemon Mounting SD Card to /mnt 49. there is mmcblk0p Starting ftp daemon 51. boot with no copy 52. start run init.sh rcs Complete 54. zynq> 7.5 从 qspi-flash 启动打印 1. U-Boot (Sep :28:45) DRAM: 512 MiB 4. WARNING: Caches not enabled 5. MMC: SDHCI: 0 6. SF: Detected S25FL256S with page size 64 KiB, total 32 MiB 7. SF: Warning - Only lower 16MB is accessible in 3 byte addressing mode 8. *** Warning - bad CRC, using default environment In: serial 11. Out: serial 12. Err: serial 13. Net: zynq_gem 14. Hit any key to stop autoboot: Copying Linux from QSPI flash to RAM SF: Detected S25FL256S with page size 64 KiB, total 32 MiB 17. SF: Warning - Only lower 16MB is accessible in 3 byte addressing mode 18. Copying ramdisk ## Booting kernel from Legacy Image at Image Name: Linux xilinx 21. Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed) 第 8 页共 10 页

12 22. Data Size: Bytes = 3.6 MiB 23. Load Address: Entry Point: Verifying Checksum... OK 26. ## Loading init Ramdisk from Legacy Image at Image Name: ramdisk 28. Image Type: ARM Linux RAMDisk Image (gzip compressed) 29. Data Size: Bytes = 3.6 MiB 30. Load Address: Entry Point: Verifying Checksum... OK 33. ## Flattened Device Tree blob at 02a Booting using the fdt blob at 0x02a Loading Kernel Image... OK 36. OK 37. Using Device Tree in place at 02a00000, end 02a Starting kernel m25p80 spi0.0: found s25fl256s1, expected n25q128a macb e000b000.ethernet eth0: Cadence GEM rev 0x at 0xe000b000 irq 14 7 (00:0a:35:00:01:22) 43. macb e000b000.ethernet eth0: attached PHY driver [Marvell 88E1510] (mii_bus: phy_addr=e000b000.etherne:00, irq=-1) 44. Starting rcs Mounting filesystem Setting up mdev Starting telnet daemon Starting http daemon Starting dropbear (ssh) daemon Mounting SD Card to /mnt 51. there is mmcblk0p Starting ftp daemon 53. boot with no copy 54. start run init.sh rcs Complete 56. zynq> 第 9 页共 10 页

13 附 : v 销售联系方式 v 电话 : , v 网址 : v 地址 : 长沙市岳麓区麓云路 53 号黄荆小区 A45 栋 v 技术支持微信号 : 二维码 : 聚而为之淘宝店铺第 10 页共 10 页

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投影片 1 類 Linux (, VBird) 2008/03/28 Linux 1 Linux man page / 流例 2008/03/28 Linux 2 Linux 2008/03/28 Linux 3 Linux CPU RAM 路 2008/03/28 Linux 4 Linux Linux 2008/03/28 Linux 5 Linux (sector) 理量 512bytes (cylinder)