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[A7/K7/Z7系列] 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册

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uisrc 发表于 2022-4-1 10:00:35 | 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MZ7XA-010/020系列开发平台发布以来,该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,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
核心模块硬件参数
ARM主要参数
SOC型号
XC7Z010-1CLG400I
XC7Z020-2CLG400I
ARM最高主频
667MHZ
776MHZ
FPGA主要参数
架构
Artix7
Artix7
速度等级
-1
-2
逻辑单元(Logic Cells)
28k
85k
查找表(LUTs)
17600
53200
BlockRAM(#36kbBlocks)
2.1Mb
4.9Mb
DSP(DSP slices)
80
220
触发器(Flip-flops)
35200
106400
XADC
1路(和GPIO复用)
1路(和GPIO复用)
PS DDR
DDR3L 1GB 1066MHZ*32bits
EMMC
8GB/4GB
SD卡
引出1路SD卡接口
FLASH
128Mbit QSPI-Flash
PS晶振
33.3333MHZ(核心模块上)
PL晶振
100M单端晶振(在功能底板上)
千兆以太网
1 路
USB HOST
1路(模块核心板上OTG设置为HOST)
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
HDMI
1路HDMI输出接口最大支持1080P@60fps
JTAG接口
功能底板集成USB JTAG芯片可以直接用于调试
CEP扩展接口
一个4个CEP接口,每个接口14个GPIO(7010只支持2个CEP接口)
FEP扩展IO
FEP高速扩展接口,HR BANK,48GPIO/24对差分,修改核心模块ADJ电阻调整电压
电源输入
核心模块
4.7V~5V@2A
功能底板
2.5V~12V@2A
连接型号
核心模块
广濑 FX8-100P-SV92 2个 FX8-60P-SV92 1个
底板
广濑 FX8-100S-SV92 2个 FX8-60S-SV92 1个
外形尺寸
核心模块
50mm*50mm
功能底板
130mm*90mm
连接器合高
3mm
工作温度
-40°~ +85°



3核心模块
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-1.png
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-2.png
4功能底板
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-3.png
5硬件详细描述1:ZYNQ SOC
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-4.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020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 XC7Z010-1LG400I/ XC7Z020-2LG400I。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。
核心模块硬件参数
SOC型号
XC7Z010-1CLG400I
XC7Z020-2CLG400I
ARM最高主频
667MHZ
776MHZ
架构
Artix7
Artix7
速度等级
-1
-2
逻辑单元(Logic Cells)
28k
85k
查找表(LUTs)
17600
53200
BlockRAM(#36kbBlocks)
2.1Mb
4.9Mb
DSP(DSP slices)
80
220
触发器(Flip-flops)
35200
106400
XADC
1路(和GPIO复用)
1路(和GPIO复用)


2:DDR内存
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-6.png
核心模块搭载了2片镁光(Micron)DDR3L内存。2片与ZYNQ的PS内存接口相连。
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。
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)

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-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-7.png
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-8.png
3:QSPI
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-9.png
4bit SPI FLASH,可用于保存数据和代码。
主要技术参数:128Mbit:
-x1, x2, and x4 支持
-最高时钟104 MHz, 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,128Mb 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2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。
W25Q128FV
N25Q128A13ESE40F
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-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-10.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-11.png
4:EMMC
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-12.png
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-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-13.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-14.png
5: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。
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-15.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-16.png
6:上电复位
开发平台上电复位信号是 PS_POR_B,该信号接到了最后一级电源的PGOOD引脚。
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-17.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-18.png
开发平台外部复位信号是 PS_RST,如果有需要,此复位信号接到功能底板的按键输入。
7:模式开关
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-19.png
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



米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-20.png
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-21.png
8:PS以太网
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-22.png
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-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-23.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-24.png
9: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-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-26.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-27.png
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-28.png
10:USB串口
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注意:默认核心板不焊接此串口芯片,除非特殊情况,否则不使用核心板的串口。
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。
虽然核心板上可以焊接串口芯片,但是仍然推荐把串口做到功能底板上。
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-30.png 米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-31.png
11:EEPROM
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米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-33.png
12:RTC时钟DS1337
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米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-35.png

13:JTAG接口
核心板上JTAG接口,由于JTAG不支持热插拔,尽量不要使用核心板的JTAG接调试,建议引出扩展到功能底板上,先插好JTAG接口,然后再插USB端接口,这样可以尽量避免JTAG接口的损坏。
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14:电源管理14-1:核心板电源管理
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14-2:功能底板电源
功能底板使用了TPS63070电源芯片,具有2.5V~12V的电压输入范围,可以使用移动电源或者手机充电器供电。
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-39.png

15:CEP扩展接口
CEP1和CEP2 7010和7020都支持。CEP扩展接口加入了ESD抑制器
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CEP3和CEP4 只有7020支持。
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16:FEP扩展接口
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-42.png
17:定制散热片
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米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-44.png
6ZYNQ- XC7Z010-CLG400I/ XC7Z020-CLG400I 分布
米联客-ZYNQ-MZ7XA-7Z010/7Z020开发平台硬件手册-45.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:
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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
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销售电话:18921033576

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