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[A7/K7/Z7系列] 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册

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uisrc 发表于 2022-3-28 21:04:36 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
1产品概述
    自2017年MZ7030系列开发平台发布以来,MZ7030系列开发平台和核心模块经过多次迭代升级,在工业自动化、水利电力控制设备、医疗图像设备等领域广泛应用,产品性能接受了广大客户的检验,稳定可靠。2021年因芯片普遍紧缺涨价,MZ7030核心模块再次升级以确保供货稳定和降低用户的使用成本。
2硬件参数概述
MZ7030FA-030硬件参数
SOC型号
XC7Z030FFG676-2I
ARM主要参数
Cortex-A9 双核主频 800M
FPGA主要参数
型号
XC7Z030FFG676-2I
架构
Kintex7
速度等级
-2
逻辑单元(Logic Cells)
125K
查找表(LUTs)
78600
Block RAM(#36kb Blocks)
9.3Mb
DSP(DSP slices)
400
触发器(Flip-flops)
157200
XADC
1路(和GPIO复用)
GTX
4对
核心电源
1.0V电源最大输出30A
PS DDR
DDR3L 1GB 1066MHZ*32bits
PL DDR
DDR3L 1GB 1600MHZ*32bits
EMMC
8GB/4GB
SD卡
1路TF卡接口
FLASH
256Mbit QSPI-Flash
PS晶振
33.3333MHZ(核心模块上)
PL晶振
100MHZ(核心模块上)
GTX晶振
MGT111 BANK 7030没有MGT111BANK
MGT112BANK 底板具有通过模式开关编程的可编程时钟芯片
SFP+
2 路 SFP+接口,单路最大支持 10.3125Gbps 使用MGT112 BANK
PCIE接口
PCIE2.0 X2使用MGT112BANK(SFP+光通信和PCIE通信无法同时使用)
PS千兆以太网
PS端 1 路千兆网 RJ45接口
PL千兆以太网
PL端 2 路千兆网 RJ45接口
HDMI
1 路 HDMI 输出,支持 DVI1.0/HDMI1.0协议,最大输出1080@60fps
USB HOST
4 路 USB HOST,可接 USB 外设
USB 串口
底板 1 路 USB 转串口,MicroUSB接口
EEPROM
1路24LC02
RTC
1路DS1337
按键
底板 4 个
LED
底板 4 个
JTAG接口
1路使用下载器进行调试和下载
FEP扩展IO
FEP高速扩展接口,HR BANK,96GPIO/48对差分,修改核心模块ADJ电阻调整电压
电源输入
核心模块
5V@3A
功能底板
12V@2A
连接型号
核心模块
广濑 FX8-120P-SV92 2个 FX8-100P-SV92 1个
底板
广濑 FX8-120S-SV92 2个 FX8-100S-SV92 1个
FEP-底板
泰科5177983
FEP-子卡
泰科5177984
外形尺寸
核心模块
70mm*60mm
功能底板
200mm*110mm
连接器合高
8mm


3核心模块
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-1.jpg
以下MZCORE676B核心板焊接7035芯片和7045芯片也可以直接安装到MZ7030FA功能底板使用,但是程序需要用户自行升级。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-2.png
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-3.png
4功能底板
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-4.png

5硬件详细描述1:ZYNQ SOC
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-5.png
核心模块搭载了一颗 XILINX 可编程 SOC 芯片 XC7Z030FFG676-2I。该芯片集成了ARM Cortex-A9 双核CPU以及可编程逻辑单元,同时具备了硬件编程和软件编程功能。
SOC型号
XC7Z030FFG676-2I
ARM主要参数
Cortex-A9 双核主频 800M
FPGA主要参数
型号
XC7Z030FFG676-2I
架构
Kintex7
速度等级
-2
逻辑单元(Logic Cells)
125K
查找表(LUTs)
78600
Block RAM(#36kb Blocks)
9.3Mb
DSP(DSP slices)
400
触发器(Flip-flops)
157200
XADC
1路(和GPIO复用)
GTX
4对最高速率10.315Gbps,支持 PCIE Gen2


2:DDR内存
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-6.png
核心模块搭载了4片镁光(Micron)DDR3L内存。2片与ZYNQ的PS内存接口相连;另外2片与 FPGA 的 PL 连接,用户可通过MIG访问 PL 部分的内存。
单片DDR内存大小是 512MB ,数据接口是16bit。PS 端2片内存组成32bit数据接口,内存大小1GB,内存数据主频 高达 1066MHZ,数据带宽可达 1066MHz*32bit。PL 端 2 片内存组成 32bit 数据接口,内存大小1GB,内存数据主频高达1600MHZ,数据带宽可达 1600MHz*32bit。
注意:由于 Vivado 软件中 DDR 的型号不全,为兼容核心模块使用的 DDR,使用软件时,选择MT41K256M16 RE-125,核心模块根据市场供货,以及商业及工业级会选用以下几种型号进行量产:
    MT41K256M16TW-107:P(商业级DDR 用于商业级核心模块)
    MT41K256M16TW-107 IT:P(工业级DDR 用于工业级核心模块)
MT41K256M16TW-107AAT:P (车规级DDR 用于工业级核心模块)
2-1:PS DDR原理图
PS DDR无需进行PIN脚约束,使用的时候只需要对ZYNQ IP的DDR配置部分正确设置相关参数。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-7.png

米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-8.png
2-2:PL DDR原理图
PL部分DDR需要使用到MIG配置,PIN脚约束需要在MIG中定义。通过阅读原理图,可以快速正确定位FPGA的PIN脚号,比如PL-DDR3-D12对应于FPGA的G4脚,PL-DDR3-D15对应于FPGA的F4脚。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-9.png
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-10.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-11.png
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3:QSPI
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-13.png
4bit SPI FLASH,可用于保存数据和代码。
主要技术参数:256Mbit:
-x1, x2, and x4 支持
-最高时钟104 MHz, MIZ7030 rates @ 100 MHz 4bit 模式下可以达到 400Mbs
-工作于 3.3V
-为了正确使用 QSPI FLASH 工作于 4bit 模式, MIO[1:0,8]需要被正确设置。 MIO[8]需要通过 一个 20K 的上电阻上拉到 3.3V,让 4bit FLASH 可以工作于反馈模式。 Zynq 只支持 24bit 的寻址 空间,256Mb 是通过内部 bank 的切换实现全部访问。
注意:核心板模块的QSPI FLASH型号根据市场货源而定,目前米联客使用以下3种型号,客户购买板卡的时候如果需要知道型号可以问下客服,一般编程可以不需要知道型号。
MT25QL256ABA1EW9-0SIT
S25FL256SAGNFI000
S25FL256SAGNFI001
PS部分的FLASH IO在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位QSPI FLASH 的MIO的位置。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-14.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-15.png
4:EMMC
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核心板焊接了4GB/8GB大容量的 EMMC,EMMC 连接到了 ZYNQ 的 PS 端接口,接口采用 SD 模式。EMMC 具备体积小,容量大,使用方便,速度快等优点,数据时钟可以达到 50MHZ。由于直接焊接在核心板上,因此可以使用在震动或者环境相对恶劣的场合。
注意:EMMC根据应用场合供货情况会选择不同的兼容型号目前已经量产过的EMMC型号如下:
KLM8G1GEME-B041(商业级EMMC用于商业级核心模块)
MTFC8GAKAJCN-4M(工业级EMMC用于工业级级核心模块)
KLMBG4GEUF-B04P(车规级EMMC用于工业级级核心模块)
KLMBG4GEUF-B04Q(车规级EMMC用于工业级级核心模块)
PS部分的SDIO IO在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位EMMC所在的SDIO1的MIO的位置。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-17.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-18.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-19.png
5:SD接口
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开发板 TF-CARD与主芯片PS部分连接,支持SDIO 模式。TF-CARD 可以用来保存数据和程序, 如 LIUNX 操作系统。PS 部分相关的引脚是 MIO[40-47],其中包含了TF卡检测信号。 TF 卡由于没 有写保护功能,因此写保护不起作用。由于TF卡工作在3.3V ,而MZ7030FA工作于1.8V,因此使用了TXS02612作为电平桥接芯片。
PS部分的SDIO IO在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位TF卡所在的SDIO0的MIO的位置。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-21.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-22.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-23.png
6:PS系统时钟
    对于PS的系统输入时钟只需要在ZYNQ IP核中正确设置时钟频率,不需要进行PIN脚约束。
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7:PL时钟
    PL一路时钟接到BANK34的C8脚,由于BANK34是DDR3L BANK 所以定义FPGA IO的时候可以使用SSTL135电平约束。
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8:GTX时钟
核心板上的GTX时钟(7030 核心板上的时钟接口不能使用,因为7030没有MGT111 BANK)
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功能底板上的GTX时钟可以通过模式开关编程输出不同频率
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MGT时钟的PIN脚定义可以通过阅读原理图直观获知,XC7Z030-FFG676没有MGT111,7035和7045具有MGT111。
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9:上电复位
开发平台上电复位信号是 PS_POR_B,此复位信号接到上电复位芯片TPS3106K33DNVR。
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开发平台外部复位信号是 PS_RST,此复位信号接到功能底板的按键输入。
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10:模式开关
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模式开关在核心板上,通过设置模式开光,可以实现JTAG模式、SD卡模式、QSPI模式的切换(只有新版本核心板支持,老版本的核心板只支持SD模式和QSPI模式)
模式
SW-PIN1
SW-PIN2
JTAG
ON
ON
SD
OFF
OFF
QSPI
ON
OFF



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11:PS以太网
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以太网芯片集成在核心模块上,可以简化用户板卡的布线难度,降低用户板卡的硬件成本。
PS部分以太网RGMII接口在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位以RGMII接口所在的ETH0的MIO的位置。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-41.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-42.png
以太网的RJ-45接口在功能底板上
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12:PL以太网
PL集成了2路PL以太网,在BANK35,该BANK是HP BANK,IO电平是1.8V
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为节省成本,2个PHY芯片共用一个时钟芯片
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13:USB2.0接口
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OTG芯片采用USB3320_QFN32,已经集成在核心模块上。
PS部分USB2.0 OTG接口在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位USB2.0 OTG接口所在USB0的MIO的位置。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-49.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-50.png
在功能底板上通过HUB芯片扩展4路USB2.0 HOST接口
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每一路USB接口都具备过流保护功能
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14:USB串口
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ZYNQ ARM UART1通过CP2104 USB转串口芯片实现和电脑通信,用于信息调试。
PS部分UART串口在ZYNQ IP中配置,通过阅读原理图,可以快速正确定位以UART USB串口接口所在的UART1的MIO的位置。
读者需要注意,这的UART_TXD 实际上是数据从UART芯片发送到ZYNQ芯片,UART_RXD数据是从ZYNQ芯片发送到UART芯片。

米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-55.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-56.png
在底板上的接口
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-57.png
15:HDMI接口
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功能底板的HDMI输出接口直接由FPGA驱动,支持最大1080@60fps输出。
    功能底板的原理图中,为了快速直观定位到FPGA的PIN脚,在定义的功能网络部分有具体的FPGA PIN脚号。如下图所示,HDMI1_FPGA_D0_P 对应于FPGA的J13,HDMI1_FPGA_D0_N对应于FPGA的K13。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-59.png
16:SFP+光口
XC7Z030FFG676-2只有1组MGT112 BANK共4对GTX接口。MGT112的2个通道用于SFP+光通信接口,最大支持速率10.3125Gbps,另外2个通道用于PCIE通信,并且PCIE通信和SFP+光通信无法同时使用。
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在功能底板上,MGT112引出到SFP+接口
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米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-62.png
17:PCIE接口
PCIE金手指
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XC7Z030FFG676-2只有1组MGT112 BANK共4对GTX接口。MGT112的2个通道用于SFP+光通信接口,最大支持速率10.3125Gbps,另外2个通道用于PCIE通信,并且PCIE通信和SFP+光通信无法同时使用。
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米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-65.png
19:EEPROM
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-66.png
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-67.png
20:RTC时钟DS1337
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米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-69.png
21:按键
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-70.png
在功能底板上有4个按键,其中SW1 和SW2分别接到了FPGA的V13 和V19脚,SW3接到了PS 的MIO50
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-71.png
22:LED
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-72.png
在功能底板上有5个LED,其中LD1~ LD4分别接到了FPGA BANK34的J10、B9、J11和D91脚,LD5脚接到了PS的MIO51
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-73.png
23:JTAG接口
核心板上JTAG接口
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米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-75.png 米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-76.png
功能底板上JTAG接口
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米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-78.png
24:FEP高速扩展接口
FEP高速扩展接口可以用于单端IO的通信,单端IO最高250M,也可以用于LVDS的通信,也可以满足GTX 5G以下的通信。对于MZ7030FA,FEP的扩展接口也是核心板上的ADJ BANK,通过修改ADJ BANK电压可以满足多种应用场合。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-79.png
原理图红色部分为全局时钟IO,绿色部分是局部时钟IO
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-80.png
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-81.png
XC7Z030FFG676-2芯片并没有MGT111 BANK因此以下FEP上引出的MGT111 BANK的GTX IO是为了让MZ7030FA的底板安装MZ7035的核心板的时候引出XC7Z035FFG676-2的MGT111 BANK。
25:电源管理25-1:核心板电源管理
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-82.png
25-2:功能底板电源
功能底板的外设电源应该晚于核心板的电源启动,使用核心板的CORE3V3电源使能底板的3V3电源。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-83.png
26:散热片
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-84.png
定制散热片,强劲散热。
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-85.png
6 ZYNQ-XC7Z030FFG676 BANK 分布
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-86.png
7技术支持
技术支持形式包括米联客社区、QQ群、微信、电话、公众号等,但是不限于以上方式。

米联客官方社区:www.uisrc.com

米联客社区FPGA/SOC QQ群:
群1:516869816         群2:543731097
群3:86730608         群4:34215299

技术微信:18951232035
技术电话:18951232035

官方微信公众号:
米联客-ZYNQ-MZ7030FA开发平台硬件手册-87.png
8售后
1、7天无理由退货(人为原因除外)
2、质保期限:本司产品自快递签收之日起,提供一年质保服务(主芯片,比如FPGA 或者CPU等除外)。
3、维修换货,需提供淘宝订单编号或合同编号,联系销售/技术支持安排退回事宜。
售后维修请登录工单系统:https://www.uisrc.com/plugin.php?id=x7ree_service
4、以下情形不属于质保范畴。
A:由于用户使用不当造成板子的损坏:比如电压过高造成的开发板短路,自行焊接造成的焊盘脱落、铜线起皮 等
B:用户日常维护不当造成板子的损坏:比如放置不当导致线路板腐蚀、基板出现裂纹等
5、质保范畴外(上方第4条)及质保期限以外的产品,本司提供有偿维修服务。维修仅收取器件材料成本,往返运 费全部由客户承担。
6、寄回地址,登录网页获取最新的售后地址:https://www.uisrc.com/t-1982.html
9销售
天猫米联客旗舰店:https://milianke.tmall.com
京东米联客旗舰店:https://milianke.jd.com/
官方淘宝1店:https://milianke.taobao.com

销售电话:18921033576

公司地址:常州溧阳总部:常州溧阳市中关村-雅创高科智造谷10-1幢
南京研发基地:南京市栖霞区仙林大道181号5幢2220/2221
10视频
目前官方课程视频站正在筹建中,在线视频观看地址:https://www.uisrc.com/video.html

越努力越幸运!加油!
 
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