Leabhar-làimhe Arty Z7
Tha an Arty Z7 na àrd-ùrlar leasachaidh deiseil ri chleachdadh air a dhealbhadh timcheall air an Zynq-7000 ™ All Programmable System-on-Chip (AP SoC) bho Xilinx. Tha ailtireachd Zynq-7000 gu teann a ’toirt a-steach pròiseasar dà-chridhe, 650 MHz () ARM Cortex-A9 le loidsig Xilinx 7-sreath Field Programmable Gate Array (FPGA). Tha am pairing seo a ’toirt seachad comas a bhith a’ cuairteachadh pròiseasar cumhachdach le seata sònraichte de iomaill agus riaghladairean air am mìneachadh le bathar-bog, air an dèanamh freagarrach dhut airson an tagradh targaid.
Bidh na h-innealan Vivado, Petalinux, agus SDSoC gach fear a ’toirt seachad slighe furasta eadar a bhith a’ mìneachadh an t-seata iomaill àbhaisteach agad agus a bhith a ’toirt a ghnìomhachd suas gu Linux OS () no prògram meatailt lom a tha a’ ruith air a ’phròiseasar. Dhaibhsan a tha a ’coimhead airson eòlas dealbhaidh loidsig didseatach nas traidiseanta, tha e comasach cuideachd dearmad a dhèanamh air na pròiseasairean ARM agus prògramadh Zynq’s FPGA mar a dhèanadh tu le Xilinx FPGA sam bith eile. Bidh Digilent a ’toirt seachad grunn stuthan agus ghoireasan airson an Arty Z7 a bheir ort tòiseachadh leis an inneal as fheàrr leat gu sgiobalta.
Leabhar-làimhe Arty Z7 [Reference.Digilentinc]
Luchdaich sìos an Leabhar-làimhe Iomraidh seo
- Chan eil an leabhar-làimhe fiosrachaidh seo fhathast ri luchdachadh sìos.
Feartan
Pròiseasar ZYNQ
- Pròiseasaran Cortex-A650 dà-chridhe 9MHz
- Rianadair cuimhne DDR3 le 8 seanalan DMA agus 4 puirt tràille àrd-choileanadh AXI3
- Riaghladairean iomaill àrd-bandwidth: 1G Ethernet, USB 2.0, SDIO
- Rianadair iomaill bann-leathann ìosal: SPI, UART, CAN, I2C
- Prògramaichte bho J.TAG, Flash Quad-SPI, agus cairt microSD
- Loidsig prògramaichte co-ionann ri Artix-7 FPGA
Cuimhne
- 512MB DDR3 le bus 16-bit @ 1050Mbps
- Flash Quad-SPI 16MB le aithnichear co-chòrdail EUI-48/48 ™ air leth cruinneil cruinne 64-bit
- slot microSD
Cumhachd
- Le cumhachd bho USB no stòr cumhachd taobh a-muigh 7V-15V sam bith
USB agus Ethernet
- Gigabit Ethernet PHY
- USB-JTAG Cuairteachadh prògramaidh
- Drochaid USB-UART
- USB OTG PHY (a ’toirt taic do aoigheachd a-mhàin)
Fuaim is Bhidio
- Port sinc HDMI (cuir a-steach)
- Port stòr HDMI (toradh)
- Toradh mono claisneachd air a stiùireadh le PWM le jack 3.5mm
Switches, Push-putanan, agus LEDs
- 4 putan-putaidh
- 2 suids sleamhnachaidh
- 4 LED
- 2 LED RGB
Ceangalaichean leudachaidh
- Dà phort Pmod
- 16 FPGA I / O iomlan
- Ceangal sgiath Arduino / chipKIT
- Suas gu 49 Iomlan FPGA I / O (faic an clàr gu h-ìosal)
- 6 Cuir a-steach 0-3.3V aon-fhillte a-steach gu XADC
- 4 Diofar eadar-dhealaichte 0-1.0V Cuir a-steach analog gu XADC
Roghainnean ceannach
Faodar an Arty Z7 a cheannach le Zynq-7010 no Zynq-7020 luchdaichte. Thathas a ’toirt iomradh air an dà dhreach toraidh Arty Z7 seo mar an Arty Z7-10 agus Arty Z7-20, fa leth. Nuair a tha sgrìobhainnean Digilent a ’toirt cunntas air comasachd a tha cumanta leis an dà chaochladh sin, tha iad air an ainmeachadh còmhla mar an“ Arty Z7 ”. Nuair a thathar a ’toirt cunntas air rudeigin nach eil cumanta ach ri caochladh sònraichte, thèid an caochladh ainmeachadh gu follaiseach leis an ainm.
Is e an aon eadar-dhealachadh eadar an Arty Z7-10 agus Arty Z7-20 comasan a ’phàirt Zynq agus an ìre de I / O a tha ri fhaighinn air a’ cheangal sgiath. Tha na h-aon chomasan aig luchd-giullachd Zynq, ach tha timcheall air 20 uiread de FPGA a-staigh aig an -3 na an -10. Tha geàrr-chunntas gu h-ìosal air na h-eadar-dhealachaidhean eadar an dà chaochladh:
| Caochladh toraidh | Arty Z7-10 | Arty Z7-20 |
| Pàirt Zynq | XC7Z010-1CLG400C | XC7Z020-1CLG400C |
| 1 BPA On-chip ADC () | Tha | Tha |
| Clàran coimhead (LUTs) | 17,600 | 53,200 |
| Dèan flip-Flops | 35,200 | 106,400 |
| Bloc RAM () | 270 KB | 630 KB |
| Leacan Riaghlaidh Cloc | 2 | 4 |
| Sgiath ri fhaighinn Tha mi/o | 26 | 49 |
Air an Arty Z7-10, chan eil an sreath a-staigh den sgiath dhidseatach (IO26-IO41) agus IOA (ris an canar cuideachd IO42) ceangailte ris an FPGA, agus chan urrainnear A0-A5 a chleachdadh ach mar inntrigidhean analog. Cha toir seo buaidh air comasachd a ’mhòr-chuid de sgiathan Arduino a tha ann, oir chan eil a’ mhòr-chuid a ’cleachdadh an t-sreath a-staigh seo de chomharran didseatach.
Faodar am bòrd a cheannach leis fhèin no le eàrlas gus inneal Xilinx SDSoC fhuasgladh. Bidh an eàrlas SDSoC a ’fuasgladh cead 1-bliadhna agus chan urrainnear a chleachdadh ach leis an Arty Z7. Às deidh don chead tighinn gu crìch, faodar dreach sam bith de SDSoC a chaidh a leigeil a-mach san ùine 1 bliadhna seo a chleachdadh gun chrìoch. Airson tuilleadh fiosrachaidh mu cheannach, faic duilleag toraidh Arty Z7 (http://store.digilentinc.com/artyz7-apsoc-zynq-7000-development-board-for-makers-and-hobbyists/).
Aig àm an ceannach, tha e comasach cuideachd cairt microSD ona, solar cumhachd 12V 3A, agus càball meanbh USB a chur ris mar a dh ’fheumar.
Thoir fa-near, mar thoradh air an FPGA nas lugha anns an Zynq-7010, nach eil e gu math freagarrach airson a chleachdadh ann an SDSoC airson tagraidhean lèirsinn freumhaichte. Tha sinn a ’moladh do dhaoine an Arty Z7-20 a cheannach ma tha ùidh aca anns na seòrsaichean thagraidhean sin.
Eadar-dhealachaidhean bho PYNQ-Z1
Tha Arty Z7-20 a ’roinn an aon SoC leis an PYNQ-Z1. Feart-glic, tha Arty Z7-20 ag ionndrainn cuir a-steach a ’mhaicreafòn, ach tha putan Power-on Ath-shuidheachadh a’ cur ris. Bu chòir bathar-bog a chaidh a sgrìobhadh airson PYNQ-Z1 a bhith gun atharrachadh ach a-mhàin cuir a-steach microfòn, aig a bheil prìne FPGA air fhàgail gun cheangal.
Taic bathar-bog
Tha an Arty Z7 gu tur co-chòrdail leis an Vivado Design Suite àrd-choileanadh Xilinx. Tha an inneal seo a ’leaghadh dealbhadh loidsig FPGA agus a’ toirt a-steach leasachadh bathar-bog ARM a-steach do shruth dealbhaidh furasta a chleachdadh. Faodar a chleachdadh airson siostaman de dh ’iom-fhillteachd sam bith a dhealbhadh, bho shiostam obrachaidh iomlan a’ ruith iomadh tagradh frithealaiche an co-bhonn, sìos gu prògram sìmplidh meatailt lom a bhios a ’cumail smachd air cuid de LEDan.
Tha e comasach cuideachd an Zynq AP SoC a làimhseachadh mar FPGA neo-eisimeileach dhaibhsan aig nach eil ùidh ann a bhith a ’cleachdadh a’ phròiseasair san dealbhadh aca. Mar a chaidh Vivado a leigeil ma sgaoil 2015.4, tha na feartan Logic Analyzer agus Synthesis Àrd-ìre de Vivado an-asgaidh airson an cleachdadh dha na h-uile WebTargaidean PACK, a tha a ’toirt a-steach an Arty Z7. Bidh an Logic Analyzer a ’cuideachadh le loidsig deasbaid, agus leigidh inneal HLS leat còd C a chuir ri chèile gu dìreach a-steach do HDL.
Tha àrd-ùrlaran Zynq gu math freagarrach airson a bhith nan targaidean Linux freumhaichte, agus tha Arty Z7 mar eisgeachd. Gus do chuideachadh le bhith a ’tòiseachadh, tha Digilent a’ toirt seachad pròiseact Petalinux a bheir dhut siostam Linux gu sgiobalta. Airson tuilleadh fiosrachaidh, faic an Ionad Ghoireasan Arty Z7 (https://reference.digilentinc.com/reference/programmable-logic/arty-z7/start).
Faodar an Arty Z7 a chleachdadh cuideachd ann an àrainneachd SDSoC Xilinx, a leigeas leat prògraman luathaichte FPGA agus pìoban bhidio a dhealbhadh gu furasta ann an àrainneachd gu tur C / C ++. Airson tuilleadh fiosrachaidh air SDSoC, faic an Làrach Xilinx SDSoC
(https://www.xilinx.com/products/design-tools/software-zone/sdsoc.html). Bidh Digilent a ’sgaoileadh àrd-ùrlar comasach le Bhidio le taic Linux ann an àm airson an sgaoileadh SDSoC 2017.1. Thoir fa-near, mar thoradh air an FPGA nas lugha san Arty Z7-10, nach eil ach demos giollachd bhidio gu math bunaiteach air an toirt a-steach don àrd-ùrlar sin. Tha Digilent a ’moladh an Arty Z7-20 dhaibhsan aig a bheil ùidh ann an giullachd bhidio.
Faodaidh an fheadhainn a tha eòlach air na seann innealan Xilinx ISE / EDK bho mus deach Vivado a leigeil a-mach cuideachd roghnachadh an Arty Z7 a chleachdadh anns an inneal sin. Chan eil mòran stuthan aig Digilent gus taic a thoirt dha seo, ach faodaidh tu an-còmhnaidh cuideachadh iarraidh air an Fòram Digilent (https://forum.digilentinc.com).
Solar cumhachd
Faodar an Arty Z7 a chumhachd bhon Digilent USB-JTAG-UART port (J14) no bho sheòrsa eile de stòr cumhachd leithid bataraidh no solar cumhachd taobh a-muigh. Bidh geansaidh JP5 (faisg air an atharrachadh cumhachd) a ’dearbhadh dè an stòr cumhachd a thathas a’ cleachdadh.
Faodaidh port USB 2.0 0.5A de shruth a lìbhrigeadh a rèir na sònrachaidhean. Bu chòir seo cumhachd gu leòr a thoirt seachad airson dealbhadh iom-fhillteachd nas ìsle. Is dòcha gum feum tagraidhean nas dùbhlanaiche, a ’toirt a-steach gin a bhios a’ draibheadh iomadh bòrd iomaill no innealan USB eile, barrachd cumhachd na as urrainn don phort USB a thoirt seachad. Anns a ’chùis seo, meudaichidh caitheamh cumhachd gus am bi e cuibhrichte leis an aoigh USB. Tha a ’chrìoch seo ag atharrachadh mòran eadar luchd-saothrachaidh choimpiutairean aoigheachd agus tha e an urra ri mòran fhactaran. Nuair a tha e anns a ’chrìoch làithreach, aon uair‘ s gu bheil an voltagBidh rèilichean a ’dol sìos fon luach ainmichte aca, tha an Zynq air ath-shuidheachadh leis a’ chomharra Power-on Ath-shuidheachadh agus bidh caitheamh cumhachd a ’tilleadh chun luach dhìomhain aige. Cuideachd, is dòcha gum feum cuid de thagraidhean ruith gun a bhith ceangailte ri port USB PC. Anns na suidheachaidhean sin, faodar solar cumhachd no bataraidh a-muigh a chleachdadh.
Faodar solar cumhachd taobh a-muigh (me wart balla) a chleachdadh le bhith ga phlugadh a-steach don jack cumhachd (J18) agus a ’suidheachadh geansaidh JP5 gu“ REG ”. Feumaidh an solar plugan trast-thomhas 2.1mm coax, meadhan-adhartach a chleachdadh, agus 7VDC a lìbhrigeadh gu 15VDC. Faodar stuthan iomchaidh a cheannach bhon Digilent weblàrach no tro luchd-reic catalog mar DigiKey. Solar cumhachd voltagdh ’fhaodadh milleadh os cionn 15VDC milleadh maireannach a dhèanamh. Tha solar cumhachd taobh a-muigh iomchaidh air a thoirt a-steach leis an inneal accessory Arty Z7.
Coltach ri bhith a ’cleachdadh solar cumhachd taobh a-muigh, faodar bataraidh a chleachdadh gus cumhachd a thoirt don Arty Z7 le bhith ga cheangal ris a’ cheangal sgiath agus a ’suidheachadh geansaidh JP5 gu“ REG ”. Feumaidh ceann-uidhe adhartach a ’bhataraidh a bhith ceangailte ris a’ phrìne leis an ainm “VIN” air J7, agus feumaidh an ceann-uidhe àicheil a bhith ceangailte ris a ’phrìne leis an ainm GND () air J7.
Bidh an air bòrd Texas Instruments TPS65400 PMU a ’cruthachadh na solarachaidhean 3.3V, 1.8V, 1.5V, agus 1.0V a tha a dhìth bhon phrìomh chur-a-steach cumhachd. Tha Clàr 1.1 a ’toirt seachad fiosrachadh a bharrachd (tha sruthan àbhaisteach an urra gu mòr ri rèiteachadh Zynq agus tha na luachan a tha air an toirt seachad mar as trice ann an dealbhadh meud meadhanach / astar).
Chan eil tionndadh cumhachd aig an Arty Z7, mar sin nuair a bhios stòr cumhachd ceangailte agus air a thaghadh le JP5 bidh cumhachd an-còmhnaidh ann. Gus an Zynq ath-shuidheachadh gun a bhith a ’dì-cheangal agus ag ath-cheangal an solar cumhachd, faodar am putan SRST dearg a chleachdadh. Tha an comharra cumhachd LED () (LD13) air nuair a ruigeas na rèilichean solair an tomhas ainmichte acatage.
| Solarachadh | Cuairtean | Current (max/typical) |
| 3.3V | FPGA I / O, puirt USB, Clocaichean, Ethernet, slot SD, Flash, HDMI | 1.6A / 0.1A gu 1.5A |
| 1.0V | FPGA, Ethernet Core | 2.6A / 0.2A gu 2.1A |
| 1.5V | DDR3 | 1.8A / 0.1A gu 1.2A |
| 1.8V | FPGA Auxiliary, Ethernet I / O, Rianadair USB | 1.8A / 0.1A gu 0.6A |
Clàr 1.1. Stuthan cumhachd Arty Z7.
Ailtireachd Zynq APSoC
Tha an Zynq APSoC air a roinn ann an dà fho-shiostam sònraichte: An Siostam Giullachd (PS) agus an Logic Prògramaichte (PL). Tha Figear 2.1 a ’sealltainn cusview de ailtireachd Zynq APSoC, leis an PS dath aotrom uaine agus an PL ann am buidhe. Thoir fa-near nach eil an rianadair PCIe Gen2 agus transceivers Multi-gigabit rim faighinn air na h-innealan Zynq-7020 no Zynq-7010. 
(https://reference.digilentinc.com/_detail/zybo/zyng1.png?id=reference%3Aprogrammable-logic%3Aarty-z7%3Areference-manual)
Figear 2.1 Ailtireachd Zynq APSoC
Tha am PL cha mhòr an aon rud ri Artix FPGA 7-sreath Xilinx, ach a-mhàin gu bheil grunn phuirt agus busaichean sònraichte ann a tha ga cheangal gu teann ris an PS. Chan eil am PL cuideachd a ’toirt a-steach an aon bhathar-cruaidh rèiteachaidh ri FPGA 7-sreath àbhaisteach, agus feumaidh e a bhith air a dhealbhadh an dàrna cuid gu dìreach leis a’ phròiseasar no tron JTAG port.
Tha mòran phàirtean anns an PS, a ’gabhail a-steach an Aonad Pròiseas Iarrtais (APU, a tha a’ toirt a-steach 2 phròiseasar Cortex-A9), Eadar-cheangal Ailtireachd Bus Microcontroller Adhartach (AMBA), rianadair cuimhne DDR3, agus diofar riaghladairean iomaill le na cuir a-steach agus na toraidhean aca ioma-fhillte gu 54 coisrigte prìnichean (ris an canar I / O Multiplexed, no prìneachan MIO). Faodaidh riaghladairean iomaill aig nach eil na cuir-a-steach agus na toraidhean aca ceangailte ri prìnichean MIO an àite an I / O a shlighe tron PL, tron eadar-aghaidh Extended-MIO (EMIO). Tha na riaghladairean iomaill ceangailte ris na pròiseasairean mar thràillean tro eadar-cheangal AMBA agus tha clàran smachd so-leughaidh / so-leughaidh ann a ghabhas dèiligeadh ann an àite cuimhne nam pròiseasairean. Tha an loidsig prògramaichte cuideachd ceangailte ris an eadar-cheangal mar thràill, agus faodaidh dealbhadh grunn choraichean a chuir an gnìomh anns an aodach FPGA anns a bheil clàran smachd seòlaidh anns gach fear. A bharrachd air an sin, faodaidh coraichean a tha air an cur an gnìomh anns an PL stad a chuir air luchd-giullachd (ceanglaichean nach eil air an sealltainn ann am Fig. 3) agus ruigsinneachd DMA a dhèanamh air cuimhne DDR3.
Tha mòran thaobhan de ailtireachd Zynq APSoC a tha taobh a-muigh raon na sgrìobhainn seo. Airson tuairisgeul slàn agus domhainn, thoir sùil air an Leabhar-làimhe Teicnigeach Zynq ug585-Zynq-7000TRM [PDF]
Tha Clàr 2.1 a ’sealltainn na pàirtean a-muigh ceangailte ri prìneachan MIO den Arty Z7. Na Zynq Presets File lorg air an Ionad Ghoireasan Arty Z7 (https://reference.digilentinc.com/reference/programmable-logic/arty-z7/start) faodar a thoirt a-steach do EDK agus Vivado Designs gus an PS a rèiteachadh gu ceart gus obrachadh leis na h-iomaill sin.
| MIO 500 3.3 V. | Iomallaichean |
| Pinn | ENET 0 | Flash SPI | USB 0 | Sgiath | UART 0 |
| 0 (N / C) | |||||
| 1 | CS () | ||||
| 2 | DQ0 | ||||
| 3 | DQ1 | ||||
| 4 | DQ2 | ||||
| 5 | DQ3 | ||||
| 6 | SCLK () | ||||
| 7 (N / C) | |||||
| 8 | SLCK FB | ||||
| 9 | Ath-shuidheachadh Ethernet | ||||
| 10 | Eadar-theachd Ethernet | ||||
| 11 | USB Thar gnàthach | ||||
| 12 | Ath-shuidheachadh sgiath | ||||
| 13 (N / C) | |||||
| 14 | Input UART | ||||
| 15 | Toradh UART |
| MIO 501 1.8V | Iomallaichean | ||
| Pinn | ENET 0 | USB 0 | SDIO 0 |
| 16 | TXCK | ||
| 17 | TXD0 | ||
| 18 | TXD1 | ||
| 19 | TXD2 | ||
| 20 | TXD3 | ||
| 21 | TXCTL | ||
| 22 | RXCK | ||
| 23 | RXD0 | ||
| 24 | RXD1 | ||
| 25 | RXD2 | ||
| 26 | RXD3 | ||
| 27 | RXCTL | ||
| 28 | DÀTA4 | ||
| 29 | DIR | ||
| 30 | STP | ||
| 31 | NXT | ||
| 32 | DÀTA0 | ||
| 33 | DÀTA1 | ||
| 34 | DÀTA2 | ||
| 35 | DÀTA3 | ||
| 36 | CLK | ||
| 37 | DÀTA5 | ||
| 38 | DÀTA6 | ||
| 39 | DÀTA7 | ||
| 40 | CCLK | ||
| 41 | CMD | ||
| 42 | D0 | ||
| 43 | D1 | ||
| 44 | D2 | ||
| 45 | D3 | ||
| 46 | RANNSACHADH | ||
| 47 | CD | ||
| 48 (N / C) | |||
| 49 (N / C) | |||
| 50 (N / C) | |||
| 51 (N / C) | |||
| 52 | MDC | ||
| 53 | MDIO |
Rèiteachadh Zynq
Eu-coltach ri innealan Xilinx FPGA, tha innealan APSoC mar an Zynq-7020 air an dealbhadh timcheall air a ’phròiseasar, a tha ag obair mar mhaighstir air an stuth loidsig prògramaichte agus gach iomall eile air-chip san t-siostam giullachd. Tha seo ag adhbhrachadh gum bi pròiseas bròg Zynq nas coltaiche ri pròiseas microcontroller na FPGA. Tha am pròiseas seo a ’toirt a-steach pròiseasar a’ luchdachadh agus a ’cur an gnìomh Ìomhaigh Zynq Boot, a tha a’ toirt a-steach Ciad S.tage Bootloader (FSBL), sruth-obrach airson a bhith a ’rèiteachadh loidsig prògramaichte (roghainneil), agus tagradh cleachdaiche. Tha am pròiseas tòiseachaidh air a bhriseadh sìos ann an trì stagtha:
Stage 0
Às deidh an Arty Z7 a bhith air a chumhachdachadh no an Zynq ath-shuidheachadh (ann am bathar-bog no le bhith a ’brùthadh SRST), bidh aon de na pròiseasairean (CPU0) a’ tòiseachadh a ’cur an gnìomh pìos a-staigh de chòd leughaidh a-mhàin air a bheil am BootROM. Ma tha agus dìreach ma bha an Zynq dìreach air a chumhachdachadh, bidh am BootROM an toiseach a ’toirt staid nam prìneachan modh a-steach don chlàr modh (tha na prìnichean modh ceangailte ri JP4 air an Arty Z7). Ma tha am BootROM ga chur gu bàs air sgàth tachartas ath-shuidheachadh, an uairsin chan eil na prìnichean modh air an gleusadh, agus tha staid a ’chlàir modh air a chleachdadh roimhe. Tha seo a ’ciallachadh gu bheil feum aig an Arty Z7 air cearcall cumhachd gus atharrachadh sam bith a chlàradh ann an geansaidh modh prògramaidh (JP4). An ath rud, bidh am BootROM a ’dèanamh lethbhreac de FSBL bho chruth cuimhne neo-luaineach a chaidh a shònrachadh leis a’ chlàr modh gu 256 KB de RAM a-staigh () taobh a-staigh an APU (ris an canar Cuimhne On-Chip, no OCM). Feumaidh an FSBL a bhith air a phasgadh ann an Ìomhaigh Zynq Boot gus am faigh am BootROM leth-bhreac ceart dheth. Is e an rud mu dheireadh a bhios BootROM a ’dèanamh cuir gu bàs chun FSBL ann an OCM.
Stage 1
Rè seo stage, bidh an FSBL a ’crìochnachadh an toiseach a’ rèiteachadh na pàirtean PS, leithid rianadair cuimhne DDR. An uairsin, ma tha bitstream an làthair ann an Ìomhaigh Zynq Boot, thèid a leughadh agus a chleachdadh gus am PL a rèiteachadh. Mu dheireadh, tha an aplacaid cleachdaiche air a luchdachadh a-steach do chuimhne bho Ìomhaigh Zynq Boot, agus tha cur gu bàs air a thoirt seachad dha.
Stage 2
An tè mu dheireadh stagIs e cur an gnìomh an aplacaid cleachdaiche a chaidh a luchdachadh leis an FSBL. Faodaidh seo a bhith mar sheòrsa de phrògram, bho dhealbhadh sìmplidh “Hello World” gu Second S.tage Boot loader air a chleachdadh gus siostam obrachaidh mar Linux a bhreabadh. Airson mìneachadh nas mionaidiche air a ’phròiseas tòiseachaidh, thoir sùil air Caibideil 6 den Leabhar-làimhe Teicnigeach Zynq (Taic [PDF]).
Tha an Ìomhaigh Boot Zynq air a chruthachadh a ’seinn Vivado agus Kit Leasachaidh Bathar-bog Xilinx (Xilinx SDK). Airson fiosrachadh mu bhith a ’cruthachadh an ìomhaigh seo thoir sùil air na sgrìobhainnean Xilinx a tha rim faighinn airson na h-innealan sin.
Tha an Arty Z7 a ’toirt taic do thrì mhodhan bròg eadar-dhealaichte: microSD, Quad SPI Flash, agus J.TAG. Tha am modh tòiseachaidh air a thaghadh a ’cleachdadh an geansaidh Modh (JP4), a bheir buaidh air staid prìneachan rèiteachaidh Zynq às deidh cumhachd-air. Tha Figear 3.1 a ’sealltainn mar a tha na prìnichean rèiteachaidh Zynq ceangailte air an Arty Z7.
(https://reference.digilentinc.com/_detail/reference/programmable-logic/arty-z7/arty-z7-config.png?d=reference%3Aprogrammable-ogic%3Aartyz7%3Areference-manual)
Figear 3.1. Prìnichean rèiteachaidh Arty Z7.
Tha na trì modhan boot air am mìneachadh anns na h-earrannan a leanas.
Modh Boot microSD
Tha an Arty Z7 a ’toirt taic do bhrògan bho chairt microSD a chaidh a chuir a-steach don cheangal J9. Leigidh am modh-obrach a leanas dhut an Zynq a bhreabadh bho microSD le Ìomhaigh Boot Zynq àbhaisteach air a chruthachadh leis na h-innealan Xilinx:
- Dèan cruth air a ’chairt microSD le FAT32 file siostam.
- Dèan lethbhreac den Ìomhaigh Boot Zynq a chaidh a chruthachadh le Xilinx SDK chun chairt microSD.
- Ath-ainmich Ìomhaigh Boot Zynq air a ’chairt microSD gu BOOT.bin.
- Cuir a-mach a ’chairt microSD bhon choimpiutair agad agus cuir a-steach e ann an ceanglaiche J9 air an Arty Z7.
- Ceangail stòr cumhachd ris an Arty Z7 agus tagh e le bhith a ’cleachdadh JP5.
- Cuir geansaidh singilte air JP4, a ’giorrachadh an dà phrìne as àirde (air an ainmeachadh“ SD ”).
- Tionndaidh am bòrd air. Tòisichidh am bòrd an ìomhaigh air a ’chairt microSD a-nis.
Modh Boot SPI Quad
Tha Flash Quad-SPI 7MB air bòrd an Arty Z16 as urrainn don Zynq greim fhaighinn air. Tha sgrìobhainnean a tha rim faighinn bho Xilinx a ’toirt cunntas air mar a chleachdas tu Xilinx SDK gus Ìomhaigh Boot Zynq a phrògramadh a-steach do inneal Flash ceangailte ris an Zynq. Aon uair ‘s gu bheil an Quad SPI Flash air a luchdachadh le Ìomhaigh Zynq Boot, faodar na ceumannan a leanas a leantainn gus greim fhaighinn air:
- Ceangail stòr cumhachd ris an Arty Z7 agus tagh e le bhith a ’cleachdadh JP5.
- Cuir geansaidh singilte air JP4, a ’giorrachadh an dà phrìne sa mheadhan (leis an ainm“ QSPI ”).
- Tionndaidh am bòrd air. Tòisichidh am bòrd a-nis air an ìomhaigh a tha air a stòradh sa flash Quad SPI.
JTAG Modh Boot
Nuair a chuirear ann an J.TAG modh boot, bidh am pròiseasar a ’feitheamh gus am bi am bathar-bog air a luchdachadh le coimpiutair aoigheachd a’ cleachdadh innealan Xilinx. Às deidh am bathar-bog a bhith air a luchdachadh, tha e comasach leigeil leis a ’bhathar-bog tòiseachadh a’ coileanadh, no ceum troimhe loidhne air loidhne a ’cleachdadh Xilinx SDK.
Tha e comasach cuideachd am PL a rèiteachadh gu dìreach thairis air J.TAG, neo-eisimeileach bhon phròiseasar. Faodar seo a dhèanamh a ’cleachdadh an Vivado Hardware Server.
Tha an Arty Z7 air a rèiteachadh gus greim fhaighinn ann an Cascaded J.TAG modh, a leigeas leis an PS faighinn tron aon J.TAG port mar an PL. Tha e comasach cuideachd an Arty Z7 a bhreabadh ann an Independent J.TAG modh le bhith a ’luchdachadh geansaidh ann an JP2 agus ga ghiorrachadh. Bidh seo ag adhbhrachadh nach bi am PS ruigsinneach bhon bhòrd J.TAG circuitry, agus chan fhaicear ach an PL anns an t-sèine scan. Gus faighinn chun PS thairis air J.TAG ann an neo-eisimeileach J.TAG modh, feumaidh luchd-cleachdaidh na comharran airson am PJ a shligheTAG iomall thairis air EMIO, agus cleachd inneal taobh a-muigh gus conaltradh ris.
Flash Quad SPI
Tha an Arty Z7 a ’nochdadh flash NOR sreathach Quad SPI. Tha an Spansion S25FL128S air a chleachdadh air a ’bhòrd seo. Tha an cuimhne Multi-I / O SPI Flash air a chleachdadh gus còd neo-luaineach agus stòradh dàta a thoirt seachad. Faodar a chleachdadh gus fo-shiostam PS a thòiseachadh a bharrachd air fo-shiostam PL a rèiteachadh. Is iad na feartan inneal buntainneach:
- 16 MB ()
- taic x1, x2, agus x4
- Bidh bus a ’dol suas gu 104 MHz (), a’ toirt taic do ìrean rèiteachaidh Zynq @ 100 MHz (). Ann am modh Quad SPI, tha seo ag eadar-theangachadh gu 400Mbs
- Le cumhachd bho 3.3V
Bidh an SPI Flash a ’ceangal ris an Zynq-7000 APSoC agus a’ toirt taic don eadar-aghaidh Quad SPI. Feumaidh seo ceangal ri prìnichean sònraichte ann am MIO Bank 0/500, gu sònraichte MIO [1: 6,8] mar a chaidh a mhìneachadh ann an duilleag-dàta Zynq. Thathas a ’cleachdadh modh fios-air-ais Quad-SPI, mar sin tha qspi_sclk_fb_out / MIO [8] air fhàgail gus a bhith a’ togail gu saor agus tha e ceangailte dìreach ri resistor tarraing suas 20K gu 3.3V. Leigidh seo le tricead cloc Quad SPI nas motha na FQSPICLK2 (Faic leabhar-làimhe Iomradh Teicnigeach Zynq
( ug585-Zynq-7000-TRM [PDF]) airson tuilleadh air seo).
Cuimhne DDR
Tha an Arty Z7 a ’toirt a-steach co-phàirtean cuimhne IS43TR16256A-125KBL DDR3 a’ cruthachadh aon inbhe, eadar-aghaidh 16-bit de leud, agus 512MiB gu h-iomlan de chomas. Tha an DDR3 ceangailte ris an rianadair cuimhne cruaidh anns an fho-shiostam pròiseasar (PS), mar a chaidh a mhìneachadh ann an sgrìobhainnean Zynq.
Tha am PS a ’toirt a-steach eadar-aghaidh port cuimhne AXI, rianadair DDR, am PHY co-cheangailte, agus banca I / O sònraichte. Tha astar eadar-aghaidh cuimhne DDR3 suas gu 533 MHz () / 1066 Mbps a ’faighinn taic¹.
Chaidh Arty Z7 a stiùireadh le 40 ohms (+/- 10%) rian bacadh airson comharran aon-chrìochnach, agus gleoc eadar-dhealaichte agus strobes suidhichte gu 80 ohms (+/- 10%). Tha feart ris an canar DCI (Impedance Controlled Digiteach) air a chleachdadh gus neart dràibhidh agus bacadh crìochnachaidh nam prìneachan PS a mhaidseadh ris a ’bhacadh lorg. Air taobh na cuimhne, bidh gach chip a ’calpachadh a crìochnachaidh air-bàsachadh agus a neart dràibhidh a’ cleachdadh resistor 240-ohm air a ’phrìne ZQ.
Air sgàth adhbharan cruth, chaidh an dà bhuidheann byte dàta (DQ [0-7], DQ [8-15]) atharrachadh. Chun an aon rud, chaidh na pìosan dàta taobh a-staigh buidhnean byte atharrachadh cuideachd. Tha na h-atharrachaidhean sin follaiseach don neach-cleachdaidh. Tron phròiseas dealbhaidh gu lèir, chaidh stiùireadh Xilinx PCB a leantainn.
Tha an dà chuid na sliseagan cuimhne agus am banca PS DDR air an cumhachdachadh bhon t-solar 1.5V. Tha an iomradh meadhan-phuing de 0.75V air a chruthachadh le roinneadh sìmplidh resistor agus tha e ri fhaighinn don Zynq mar iomradh taobh a-muigh.
Airson obrachadh ceart, tha e riatanach gum bi rianadair cuimhne PS air a rèiteachadh gu ceart. Tha suidheachaidhean a ’dol bho fhìor bhlas cuimhne gu dàil lorg a’ bhùird. Airson do ghoireasachd, bidh na Zynq a ’òrdachadh file airson an Arty Z7 air a thoirt seachad air an ionad stòrais
(https://reference.digilentinc.com/reference/programmable-logic/arty-z7/start) agus gu fèin-obrachail a ’rèiteachadh cridhe IP Siostam Pròiseas Zynq leis na paramadairean ceart.
Airson an coileanadh DDR3 as fheàrr, tha trèanadh DRAM air a chomasachadh airson ìre a sgrìobhadh, geata a leughadh, agus roghainnean sùil dàta a leughadh anns an Inneal Rèiteachaidh PS ann an innealan Xilinx. Tha trèanadh air a dhèanamh gu dinamach leis an rianadair gus cunntas a thoirt air dàil bùird, atharrachaidhean pròiseas agus gluasad teirmeach. Is e na luachan tòiseachaidh as fheàrr airson a ’phròiseas trèanaidh an dàil bùird (dàil iomadachaidh) airson cuid de chomharran cuimhne.
Tha dàil bùird air a shònrachadh airson gach aon de na buidhnean byte. Tha na paramadairean sin sònraichte do bhòrd agus chaidh an obrachadh a-mach bho aithisgean fad lorg PCB. Tha na luachan DQS gu CLK Moill agus dàil Bòrd air an tomhas gu sònraichte a rèir dealbhadh PCB eadar-aghaidh cuimhne Arty Z7.
Airson tuilleadh fiosrachaidh mu obrachadh rianadair cuimhne, thoir sùil air an Xilinx Leabhar-làimhe Teicnigeach Zynq ( ug585-Zynq-7000-TRM [PDF]).
Is e tricead cloc ¹Maximum as ìsle 525 MHz () air an Arty Z7 mar thoradh air cuingealachadh PLL.
Drochaid USB UART (Port sreathach)
Tha an Arty Z7 a ’toirt a-steach drochaid FTDI FT2232HQ USB-UART (ceangailte ri ceanglaiche J14) a leigeas leat tagraidhean PC a chleachdadh gu
conaltradh ris a ’bhòrd a’ cleachdadh òrdughan puirt COM àbhaisteach (no an eadar-aghaidh TTY ann an Linux). Tha draibhearan air an stàladh gu fèin-ghluasadach ann an Windows agus dreachan nas ùire de Linux. Tha dàta port sreathach air an iomlaid leis an Zynq a ’cleachdadh port sreathach dà-uèir (TXD / RXD). Às deidh na draibhearan a bhith air an stàladh, faodar òrdughan I / O a chleachdadh bhon PC a chaidh a stiùireadh gu port COM gus trafaic dàta sreathach a thoirt a-mach air na prìnichean Zynq. Tha am port ceangailte ri prìnichean PS (MIO) agus faodar a chleachdadh còmhla ris an rianadair UART.
Na presets Zynq file (ri fhaighinn anns an Ionad Ghoireasan Arty Z7 (https://reference.digilentinc.com/reference/programmable-logic/arty-z7/start))
a ’gabhail cùram mu bhith a’ mapadh na prìneachan MIO ceart gu rianadair UART 0 agus a ’cleachdadh nam paramadairean pròtacal bunaiteach a leanas: ìre baud 115200, pìos stad 1, gun cho-ionnanachd, fad caractar 8-bit.
Bidh dà LED inbhe air bòrd a ’toirt seachad fios air ais lèirsinneach mu thrafaig a’ sruthadh tron phort: an LED sgaoilidh () (LD11) agus an LED () (LD10) a gheibh iad. Tha ainmean nan comharran a tha a ’ciallachadh stiùireadh bho thaobh a’ phuing-view den DTE (Uidheam Crìochnachaidh Dàta), sa chùis seo am PC.
Tha an FT2232HQ cuideachd air a chleachdadh mar rianadair airson an Digilent USB-JTAG circuitry, ach an USB-UART agus USB-JTAG bidh gnìomhan gan giùlan fhèin gu tur bho chèile. Chan fheum luchd-prògramaidh aig a bheil ùidh ann a bhith a ’cleachdadh comas UART an FT2232 san dealbhadh aca dragh a ghabhail mun J.TAG circuitry a ’toirt buaidh air gluasadan dàta UART, agus a chaochladh. Tha an cothlamadh den dà fheart seo ann an aon inneal a ’leigeil leis an Arty Z7 a bhith air a phrògramadh, conaltradh ris tro UART, agus a chumhachd bho choimpiutair ceangailte le aon chàball Micro USB.
Tha an comharra DTR bho rianadair UART air an FT2232HQ ceangailte ri MIO12 den inneal Zynq tro JP1. Nam biodh an Arduino IDE air a phortadh gu bhith ag obair leis an Arty Z7, faodar an geansaidh seo a ghiorrachadh agus MIO12 a chleachdadh gus an Arty Z7 a chuir ann an staid “deiseil airson sgeidse ùr fhaighinn”. Bhiodh seo mar shamhla air giùlan luchd-bròg àbhaisteach Arduino IDE.
Slot microSD
Tha an Arty Z7 a ’toirt seachad slot MicroSD (J9) airson stòradh cuimhne taobh a-muigh neo-luaineach a bharrachd air a bhith a’ brùthadh air an Zynq. Tha an slot air a chuir gu Banca 1/501 MIO [40-47], a ’toirt a-steach Lorgaire Cairt. Air taobh PS, tha iomall SDIO 0 air a mhapadh a-mach do na prìnichean sin agus a ’cumail smachd air conaltradh leis a’ chairt SD. Chithear am pinout ann an Clàr 7.1. Bidh an rianadair iomaill a ’toirt taic do mhodhan gluasaid SD 1-bit agus 4- bit ach chan eil e a’ toirt taic do mhodh SPI. Stèidhichte air an Leabhar-làimhe Teicnigeach Zynq ( Taic [PDF]), Is e modh aoigheachd SDIO an aon mhodh a tha a ’faighinn taic.
| Ainm comharraidh | Tuairisgeul | Pin Zynq | Pin Slot SD |
| SD_D0 | Dàta [0] | MIO 42 | 7 |
| SD_D1 | Dàta [1] | MIO 43 | 8 |
| SD_D2 | Dàta [2] | MIO 44 | 1 |
| SD_D3 | Dàta [3] | MIO 45 | 2 |
| SD_CCLK | Cloc | MIO 40 | 5 |
| SD_CMD | àithne | MIO 41 | 3 |
| SD_CD | Lorgaire cairt | MIO 47 | 9 |
Clàr 7.1. pinout microSD
Tha an slot SD air a chumhachd bho 3.3V ach tha e ceangailte tro MIO Bank 1/501 (1.8V). Mar sin, bidh gluasad ìre TI TXS02612 a ’dèanamh an eadar-theangachadh seo. Tha an TXS02612 gu dearbh na leudachadh port 2-port SDIO, ach chan eil ach a dhleastanas gluasad ìre air a chleachdadh. Chithear an diagram ceangail ann am Figear 7.1. Tha a bhith a ’mapadh na prìnichean ceart agus a’ rèiteachadh an eadar-aghaidh air a làimhseachadh le ro-òrdughan Arty 7 Zynq file, ri fhaighinn air an Ionad Ghoireasan Arty Z7 (https://reference.digilentinc.com/reference/programmable-logic/arty-z7/start).
(https://reference.digilentinc.com/_detail/reference/programmable-logic/arty-z7/arty-z7-microsd.png?id=reference%3Aprogrammable-logic%3Aartyz7%3Areference-manual)
Figear 7.1. comharran slot microSD
Tha an dà chairt astar ìosal agus àrd-astar a ’faighinn taic, agus is e 50 MHz () an tricead cloc as àirde. Tha cairt Clas 4 no nas fheàrr
air a mholadh.
Thoir sùil air earrann 3.1 airson fiosrachadh air mar a gheibh thu greim bho chairt SD. Airson tuilleadh fiosrachaidh, thoir sùil air an Leabhar-làimhe Teicnigeach Zynq ( ug585-Zynq-7000-TRM [PDF]).
Neach-aoigheachd USB
Bidh an Arty Z7 a ’buileachadh aon den dà eadar-aghaidh PS USB OTG a tha rim faighinn air inneal Zynq. Tha Chip Micreasc USB3320 USB 2.0 Transceiver le eadar-aghaidh ALPI 8-bit air a chleachdadh mar am PHY. Tha am PHY a ’nochdadh HS-USB Physical Front-End iomlan a’ toirt taic do astaran suas ri 480Mbs. Tha am PHY ceangailte ri MIO Bank 1/501, a tha cumhachd aig 1.8V. Tha an iomall usb0 air a chleachdadh air an PS, ceangailte tro MIO [28-39]. Tha an eadar-aghaidh USB OTG air a rèiteachadh gus obrachadh mar aoigh freumhaichte. Chan eil taic ri modhan USB OTG agus USB.
Tha an Arty Z7 gu teicnigeach na “aoigh freumhaichte” oir chan eil e a ’toirt seachad an 150 µF de chomas a tha riatanach air VBUS a dh’ fheumar gus a bhith airidh air aoigheachd coitcheann. Tha e comasach an Arty Z7 atharrachadh gus am bi e a ’gèilleadh ri riatanasan aoigheachd USB adhbhar coitcheann le bhith a’ luchdachadh C41 le capacitor 150 µF. Is e dìreach an fheadhainn le eòlas air solder pàirtean beaga air PCBan a bu chòir feuchainn ris an ath-obair seo. Bidh mòran de dh ’innealan iomaill USB ag obair gu math gun a bhith a’ luchdachadh C41. Co-dhiù a tha an Arty Z7 air a rèiteachadh mar aoigh freumhaichte no aoigh adhbhar coitcheann, faodaidh e 500 mA a thoirt seachad air an loidhne 5V VBUS. Thoir fa-near gum faodadh luchdachadh C41 adhbhrachadh gum bi an Arty Z7 ag ath-shuidheachadh nuair a bhios e a ’brùthadh Linux freumhaichte fhad‘ s a tha e air a chumhachd bhon phort USB, ge bith a bheil inneal USB sam bith ceangailte ris a ’phort aoigheachd. Tha seo air adhbhrachadh leis an t-sruth in-luaith a tha C41 ag adhbhrachadh nuair a tha an rianadair aoigheachd USB air a chomasachadh agus an tionndadh cumhachd VBUS (IC9) air a thionndadh air.
Thoir fa-near, ma tha an dealbhadh agad a ’cleachdadh a’ phort USB Host (freumhaichte no adhbhar coitcheann), bu chòir an Arty Z7 a bhith air a stiùireadh le bataraidh no inneal-atharrachaidh balla a tha comasach air barrachd cumhachd a thoirt seachad (leithid am fear a tha ann am pasgan accessory Arty Z7).
Ethernet PHY
Bidh an Arty Z7 a ’cleachdadh Realtek RTL8211E-VL PHY gus port Ethernet 10/100/1000 a bhuileachadh airson ceangal lìonra. Bidh am PHY a ’ceangal ri MIO Bank 501 (1.8V) agus eadar-aghaidh ris an Zynq-7000 APSoC tro RGMII airson dàta agus MDIO airson riaghladh. Bidh na comharran casg cuideachaidh (INTB) agus ath-shuidheachadh (PHYRSTB) a ’ceangal ri prìneachan MIO10 agus MIO9, fa leth.
Figear 9.1. Comharran Ethernet PHY
Às deidh cumhachd-suas, bidh am PHY a ’tòiseachadh le Auto-Negotiation air a chomasachadh, a’ sanasachd astaran ceangail 10/100/1000 agus làn-duplex. Ma tha com-pàirtiche comasach Ethernet ceangailte, bidh am PHY gu fèin-obrachail a ’stèidheachadh ceangal ris, eadhon leis an Zynq nach eil air a rèiteachadh.
Tha dà LED comharra inbhe air bòrd faisg air an ceanglaiche RJ-45 a tha a ’comharrachadh trafaic (LD9) agus ceangal-stàite dligheach (LD8). Tha Clàr 9.1 a ’sealltainn a’ ghiùlan àbhaisteach.
| Gnìomh | Dealbhaiche | Stàite | Tuairisgeul |
| LEANNAN | LD8 | Seas air adhart | Ceangal 10/100/1000 |
| A' priobadh 0.4s AIRSON, 2s OFF | Ceangal, modh Ethernet Èifeachdach Cumhachd (EEE) | ||
| ACHD | LD9 | bhith a 'priobadh | A ’tar-chuir no a’ faighinn |
Clàr 9.1. LEDs inbhe Ethernet.
Tha an Zynq a ’toirt a-steach dà Rianadair Ethernet Gigabit neo-eisimeileach. Bidh iad a ’cur an gnìomh Ethernet MAC 10/100/1000 leth / làn-dhùbailte. Den dà rud sin, faodar GEM 0 a mhapadh gu na prìnichean MIO far a bheil am PHY ceangailte. Leis gu bheil am banca MIO air a chumhachd bho 1.8V, tha an eadar-aghaidh RGMII a ’cleachdadh draibhearan Clas 1.8 1V HSTL. Airson an inbhe I / O seo, tha iomradh taobh a-muigh de 0.9V air a thoirt seachad ann am banca 501 (PS_MIO_VREF). Tha Arty Z7 Zynq Presets a ’làimhseachadh na prìnichean ceart agus a’ rèiteachadh an eadar-aghaidh file, ri fhaighinn air an Ionad Ghoireasan Arty Z7 (https://reference.digilentinc.com/reference/programmable-logic/arty-z7/start).
Ged a dh ’fhaodadh gum bi an rèiteachadh cumhachd-suas bunaiteach den PHY gu leòr anns a’ mhòr-chuid de thagraidhean, tha am bus MDIO ri fhaighinn airson riaghladh. Tha an RTL8211E-VL a ’faighinn an seòladh 5-bit 00001 air a’ bhus MDIO. Le òrdughan sìmplidh a ’leughadh agus a’ sgrìobhadh, faodar fiosrachadh inbhe a leughadh a-mach no atharrachadh rèiteachadh. Tha am Realtek PHY a ’leantainn mapa clàr àbhaisteach gnìomhachais airson rèiteachadh bunaiteach.
Tha an sònrachadh RGMII ag iarraidh gun tèid dàil a chuir air an cuidhteas (RXC) agus a ’sgaoileadh cloc (TXC) an coimeas ris na comharran dàta (RXD [0: 3], RXCTL agus TXD [0: 3], TXCTL). Tha stiùiridhean Xilinx PCB cuideachd ag iarraidh gun tèid an dàil seo a chuir ris. Tha an RTL8211E-VL comasach air dàil 2ns a chuir a-steach air an dà chuid an TXC agus RXC gus nach fheum lorgan bùird a dhèanamh nas fhaide.
Tha am PHY air a ghleusadh bhon aon 50 MHz () oscillator a tha a ’gleoc an Zynq PS. Tha comas dìosganach an dà luchd ìosal ìosal gu leòr airson a bhith air a stiùireadh bho aon stòr.
Air lìonra Ethernet, feumaidh gach nód seòladh MAC sònraichte. Chun na crìche seo, tha an roinn aon-ùine prògramaichte (OTP) den flash Quad-SPI air a phrògramadh aig an fhactaraidh le aithnichear co-chòrdail EUI-48/48 ™ 64-bit air feadh na cruinne. Anns an raon seòlaidh OTP [0x20; 0x25] tha an aithnichear leis a ’chiad byte ann an òrdugh byte tar-chuir aig an t-seòladh as ìsle. Thoir sùil air an Duilleag dàta cuimhne Flash (http://www.cypress.com/file/177966/download) airson fiosrachadh mu mar a gheibh thu cothrom air na roinnean OTP. Nuair a bhios tu a ’cleachdadh Petalinux, thèid seo a làimhseachadh gu fèin-ghluasadach san inneal-tòiseachaidh U-boot, agus thèid an siostam Linux a rèiteachadh gu fèin-ghluasadach gus an seòladh MAC sònraichte seo a chleachdadh.
Airson tuilleadh fiosrachaidh mu bhith a ’cleachdadh an Gigabit Ethernet MAC, thoir sùil air an Leabhar-làimhe Teicnigeach Zynq
( ug585-Zynq-7000-TRM [PDF]).
HDMI
Tha dà phort HDMI neo-leasaichte anns an Arty Z7: aon phort stòr J11 (toradh), agus aon phort sinc J10 (cuir a-steach). Bidh an dà phort a ’cleachdadh gabhadan seòrsa HDMI- A leis an dàta agus na comharran cloc air an crìochnachadh agus ceangailte gu dìreach ris an Zynq PL.
Bidh an dà shiostam HDMI agus DVI a ’cleachdadh an aon inbhe chomharran TMDS, le taic dhìreach bho bhun-structar I / O cleachdaiche Zynq PL. Cuideachd, tha stòran HDMI co-chòrdail air ais le sinc DVI, agus a chaochladh. Mar sin, faodar innealan-atharrachaidh fulangach sìmplidh (rim faighinn aig a ’mhòr-chuid de stòran dealanach) a chleachdadh gus monitor DVI a dhràibheadh no gabhail ri cuir a-steach DVI. Chan eil an gabhadan HDMI a ’toirt a-steach ach comharran didseatach, mar sin chan eil ach modh DVI-D comasach.
Tha na luchd-ceangail 19-pin HDMI a ’toirt a-steach trì seanalan dàta eadar-dhealaichte, aon sianal cloc eadar-dhealaichte còig GND () ceanglaichean, bus Smachd Leictreonaic Luchd-cleachdaidh (CEC) aon-uèir, bus Sianal Dàta Taisbeanaidh (DDC) dà-uèir a tha gu ìre mhòr na bhus I2C, comharra Hot Plug Detect (HPD), comharra 5V a tha comasach air suas ri 50mA a lìbhrigeadh , agus aon phrìne glèidhte (RES). Tha na comharran neo-chumhachd uile air an sreangadh chun Zynq PL ach a-mhàin RES.
| Pin/Signal | J11 (stòr) | J10 (sinc) | ||
| Tuairisgeul | FPGA prìne | Tuairisgeul | FPGA prìne | |
| D [2] _P, D [2] _N | Toradh dàta | J18, H18 | Cuir a-steach dàta | N20, P20 |
| D [1] _P, D [1] _N | Toradh dàta | K19, J19 | Cuir a-steach dàta | T20, U20 |
| D [0] _P, D [0] _N | Toradh dàta | K17, K18 | Cuir a-steach dàta | V20, W20 |
| CLK_P, CLK_N | Toradh cloc | L16, L17 | Cuir a-steach cloc | N18, P19 |
| CEC | Smachd Leictreonaic Luchd-cleachdaidh dà-thaobhach (roghainneil) | G15 | Smachd Leictreonaic Luchd-cleachdaidh dà-thaobhach (roghainneil) | H17 |
| SCL, SDA | DDC dà-thaobhach (roghainneil) | M17, M18 | DDC dà-thaobhach | U14, U15 |
| HPD / HPA | Cuir a-steach lorg teth-plug (inverted, roghainneil) | R19 | Toradh dearbhaidh teth-plug | T19 |
Clàr 10.1. Tuairisgeul agus sònrachadh prìne HDMI.
Comharran TMDS
Tha HDMI / DVI na eadar-aghaidh sruth bhidio didseatach àrd-astar a ’cleachdadh comharran eadar-dhealachaidh eadar-ghluasaid-lùghdachadh (TMDS). Gus feum cheart a dhèanamh de na puirt HDMI, feumar inneal-sgaoilidh no cuidhteas a tha a ’gèilleadh gu coitcheann a chuir an gnìomh anns an Zynq PL. Tha mion-fhiosrachadh buileachaidh taobh a-muigh raon an leabhair-làimhe seo. Thoir sùil air stòr-dàta IP Core leabharlann bhidio air an GitHub dìcheallach (https://github.com/Digilent) airson IP iomraidh deiseil airson a chleachdadh.
Comharran taice
Nuair a bhios sinc deiseil agus ag iarraidh a làthaireachd ainmeachadh, bidh e a ’ceangal a’ phrìne solarachaidh 5V0 ris a ’phrìne HPD. Air an Arty Z7, tha seo air a dhèanamh le bhith a ’draibheadh an comharra Hot Plug Assert àrd. Thoir fa-near nach bu chòir seo a dhèanamh ach às deidh tràill seanail DDC a bhith air a chuir an gnìomh anns an Zynq PL agus deiseil airson dàta taisbeanaidh a chuir air adhart.
Tha an Sianal Dàta Taisbeanaidh, no DDC, na chruinneachadh de phròtacalan a tha a ’comasachadh conaltradh eadar an taisbeanadh (sinc) agus adapter grafaigs (stòr). Tha an caochladh DDC2B stèidhichte air I2C, is e am maighstir bus an stòr agus bidh am bus a ’tràghadh an sinc. Nuair a lorgas stòr ìre àrd air a ’phrìne HPD, bidh e a’ ceasnachadh an sinc thairis air bus DDC airson comasan bhidio. Bidh e a ’dearbhadh a bheil an sinc comasach air DVI no HDMI agus dè na rùintean a tha a’ faighinn taic. Is ann dìreach às deidh sin a thòisicheas tar-chuir bhidio. Thoir sùil air mion-chomharrachadh VESA E-DDC airson tuilleadh fiosrachaidh.
Tha an Consumer Electronics Control, no CEC, na phròtacal roghainneil a leigeas le teachdaireachdan smachd a bhith air an toirt seachad air slabhraidh HDMI eadar diofar thoraidhean. Is e cùis cleachdaidh cumanta Tbh a ’dol seachad air teachdaireachdan smachd a thàinig bho iomallach uile-choitcheann gu cuidhteas DVR no saideal. Is e protocol aon-uèir a th ’ann aig ìre 3.3V ceangailte ri prìne I / O cleachdaiche Zynq PL. Faodar smachd a chumail air an uèir ann an dòigh fosgailte a leigeas le iomadh inneal a bhith a ’roinneadh sreang CEC cumanta. Thoir sùil air addendum CEC de HDMI 1.3 no sònrachaidhean nas fhaide air adhart airson tuilleadh fiosrachaidh.
Stòran cloc
Tha an Arty Z7 a ’toirt seachad 50 MHz () gleoc gu cuir a-steach Zynq PS_CLK, a tha air a chleachdadh gus na clocaichean a ghineadh airson gach aon de na fo-shiostaman PS. An 50 MHz () tha cur-a-steach a ’leigeil leis a’ phròiseasar obrachadh aig tricead 650 aig a ’char as àirde MHz () agus an rianadair cuimhne DDR3 gus obrachadh aig 525 MHz () (1050 Mbps) aig a ’char as àirde. Na Arty Z7 Zynq Presets file ri fhaighinn air an Ionad Ghoireasan Arty Z7 (https://reference.digilentinc.com/reference/programmable-logic/arty-z7/start) faodar a thoirt a-steach do chridhe IP System Processing Zynq ann am pròiseact Vivado gus an Zynq a rèiteachadh gu ceart gus obrachadh leis an 50 MHz () gleoc cuir a-steach.
Tha PLL sònraichte aig an PS a tha comasach air suas ri ceithir gleocaichean fiosrachaidh a ghineadh, gach fear le triceadan suidhichte, a ghabhas cleachdadh gus gleoc a dhèanamh air loidsig àbhaisteach a chaidh a chuir an gnìomh anns an PL. A bharrachd air an sin, tha an Arty Z7 a ’toirt seachad 125 taobh a-muigh MHz () gleoc iomraidh gu dìreach gu pin H16 den PL. Leigidh an gleoc iomraidh taobh a-muigh an PL a chleachdadh gu tur neo-eisimeileach bhon PS, a dh ’fhaodadh a bhith feumail airson tagraidhean sìmplidh nach eil feumach air pròiseasar.
Tha PL an Zynq cuideachd a ’toirt a-steach MMCMan agus PLLan a ghabhas cleachdadh gus clocaichean a ghineadh le triceadan mionaideach agus dàimhean ìre. Aon de na ceithir gleocaichean iomraidh PS no an 125 MHz () faodar gleoc iomraidh taobh a-muigh a chleachdadh mar chur-a-steach do na MMCMs agus PLLs. Tha an Arty Z7-10 a ’toirt a-steach 2 MMCM agus 2 PLL, agus tha an Arty Z7-20 a’ toirt a-steach 4 MMCM agus 4 PLL. Airson làn chunntas air comasan goireasan clocaidh Zynq PL, thoir sùil air “Stiùireadh Cleachdaiche Goireasan Clocaidh 7 Sreath FPGAs” a tha ri fhaighinn bho Xilinx.
Tha Figear 11.1 a ’toirt cunntas air an sgeama clocaidh a chaidh a chleachdadh air an Arty Z7. Thoir fa-near gu bheil toradh cloc iomraidh bhon Ethernet PHY air a chleachdadh mar an 125 MHz () gleoc iomraidh chun PL, gus a ’chosgais a thaobh a bhith a’ toirt a-steach oscillator sònraichte a ghearradh airson an adhbhar seo. Cum an cuimhne gum bi CLK125 air a chiorramachadh nuair a thèid an Ethernet PHY (IC1) a chumail ann an ath-shuidheachadh bathar-cruaidh le bhith a ’draibheadh an comharra PHYRSTB ìosal.
Figear 11.1. Arty Z7 a ’gleoc.
Bunasach I / O.
Tha bòrd Arty Z7 a ’toirt a-steach dà LED trì-dath, 2 tionndadh, 4 pushbuttons, agus 4 LED fa leth mar a chithear ann am Figear 12.1. Tha na putanan-putaidh agus na suidsichean sleamhnachaidh ceangailte ris an Zynq PL tro fhrasan sreath gus casg a chuir air milleadh bho chuairtean goirid gun fhiosta (dh ’fhaodadh cuairt ghoirid tachairt ma chaidh prìne FPGA a chaidh a shònrachadh do phutan putaidh no tionndadh sleamhnag a mhìneachadh gun fhiosta mar toradh). Is e na ceithir pushbuttons suidsichean “momentary” a bhios mar as trice a ’gineadh toradh ìosal nuair a tha iad aig fois, agus toradh àrd dìreach nuair a thèid am brùthadh. Bidh suidsichean sleamhnachaidh a ’gineadh cuir a-steach àrd no ìosal a rèir an t-suidheachaidh aca.
Figear 12.1. Arty Z7 GPIO ().
Tha na ceithir LEDan àrd-èifeachdais fa leth ceangailte le anod ris an Zynq PL tro fhreasaichean 330-ohm, agus mar sin tionndaidhidh iad air adhart nuair a bhios loidsig àrd voltagTha e air a chur ris a ’phrìne I / O aca. Tha LEDan a bharrachd nach eil ruigsinneach don neach-cleachdaidh a ’comharrachadh cumhachd-air, inbhe prògramadh PL, agus inbhe port USB agus Ethernet.
LEDan trì-dath
Tha dà LED trì-dath air bòrd Arty Z7. Gach trì-dath LED () tha trì comharran inntrigidh ann a bhios a ’draibheadh cathod trì LEDan a-staigh nas lugha: aon dearg, aon gorm, agus aon uaine. Bidh a bhith a ’draibheadh an comharra a tha a’ freagairt ri aon de na dathan sin àrd a ’soilleireachadh an taobh a-staigh LED (). Tha na comharran cuir a-steach air an stiùireadh leis an Zynq PL tro transistor, a thionndaidheas na comharran. Mar sin, gus an trì-dath a lasadh suas LED (), feumaidh na comharran co-fhreagarrach a bhith air an stiùireadh àrd. An trì-dath LED () sgaoilidh dath a rèir an cothlamadh de LEDan a-staigh a tha air an soillseachadh an-dràsta. Airson example, ma tha na comharran dearg is gorm air an gluasad àrd agus uaine air an gluasad ìosal, an trì-dath LED () sgaoilidh dath purpaidh.
Tha Digilent a ’moladh gu làidir gun tèid modaladh leud pulse (PWM) a chleachdadh nuair a bhios tu a’ draibheadh na LEDan trì-dath. Bidh a bhith a ’draibheadh gin de na cuir a-steach gu loidsig seasmhach‘ 1 ’a’ leantainn gu LED () a bhith air a shoilleireachadh aig ìre mì-chofhurtail soilleir. Faodaidh tu seo a sheachnadh le bhith a ’dèanamh cinnteach nach eil gin de na comharran trì-dath air an stiùireadh le barrachd air cearcall dleastanais 50%. Tha a bhith a ’cleachdadh PWM cuideachd a’ leudachadh gu mòr am paileas dath a dh’fhaodadh a bhith air a stiùireadh leis an trì-dath. Le bhith ag atharrachadh gu fa leth air cearcall dleastanais gach dath eadar 50% agus 0%, bidh na dathan eadar-dhealaichte air an soillseachadh aig diofar ìrean dian, a ’leigeil le cha mhòr dath sam bith a bhith air a thaisbeanadh.
Toradh Mono Audio
Tha an jack claisneachd air bòrd (J13) air a stiùireadh le Filter 4mh Òrdugh 14.1-pas Sallen-Key Butterworth a bheir seachad toradh claisneachd mono. Tha cuairteachadh an criathrag pas-ìosal air a shealltainn ann am Figear 18. Tha cur-a-steach an criathrag (AUD_PWM) ceangailte ri prìne R0 Zynq PL. Mar as trice bidh cur-a-steach didseatach mar chomharradh drèanaidh fosgailte le leud pulse (PWM) no dùmhlachd pulse modulated (PDM) air a thoirt gu buil leis an FPGA. Feumaidh an comharra a bhith air a stiùireadh ìosal airson loidsig '1' agus air fhàgail ann an àrd-bhacadh airson loidsig '3.3'. Stèidhichidh resistor tarraing-suas air bòrd rèile glan analog XNUMXV an vol cearttage airson loidsig '1'. Bidh an sìoltachan pas-ìosal air an cuir a-steach ag obair mar shìoltachan ath-thogail gus an comharra didseatach atharraichte le leud cuisle a thionndadh gu vol analogtage air toradh claisneachd claisneachd.
(Figear 13.1. Ciorcad Toraidhean Fuaim.
Thathas a ’cleachdadh an comharra dùnadh claisneachd (AUD_SD) gus an toradh claisneachd a thàthadh. Tha e ceangailte ri pin Zynq PL T17. Gus an toradh claisneachd a chleachdadh, feumaidh an comharra seo a bhith air a stiùireadh gu loidsig àrd.
Tha freagairt tricead SK Butterworth Low-Pass Filter ri fhaicinn ann am Figear 13.2. Tha an anailis AC den chuairt air a dhèanamh a ’cleachdadh NI Multisim 12.0.
Figear 13.2. Freagairt tricead toraidh claisneachd.
Mion-atharrachadh Pulse-Width
Is e comharra pulse-modulated (PWM) sreath de bhuillean aig tricead stèidhichte, le comas eadar-dhealaichte aig gach buille. Faodar an comharra didseatach seo a thoirt tro shìoltachan sìmplidh le pas ìosal a bhios ag aonachadh an cruth tonn didseatach gus analog analog a thoirt gu builtage co-rèireach ris an leud chuisle cuibheasach thairis air beagan eadar-ama (tha an eadar-ama air a dhearbhadh le tricead gearraidh 3dB an criathrag pas-ìosal agus tricead na cuisle). Airson example, ma tha na buillean àrd airson cuibheasachd de 10% den ùine tharraing a tha ri fhaighinn, an uairsin bheir integrator luach analog a tha 10% den Vdd voltage. Tha Figear 13.1.1 a ’sealltainn cruth-tonn air a riochdachadh mar chomharradh PWM.
Figear 13.1.1. PWM Waveform.
Feumaidh an comharra PWM a bhith air fhilleadh a-steach gus vol analog a mhìneachadhtage. Bu chòir an tricead sìoltachain 3dB pas ìosal a bhith ann an òrdugh meudachd nas ìsle na tricead PWM gus am bi lùth comharra aig tricead PWM air a shìoladh bhon chomharra. Airson example, ma dh ’fheumas suas ri 5 kHz de dh’ fhiosrachadh tricead a bhith ann an comharra claisneachd, bu chòir gum biodh tricead PWM co-dhiù 50 kHz (agus nas fheàrr eadhon nas àirde). San fharsaingeachd, a thaobh dìlseachd chomharran analog, mar as àirde am tricead PWM, is ann as fheàrr. Tha Figear 13.1.2 a ’sealltainn riochdachadh de integrator PWM a’ toirt a-mach toradh voltage le bhith ag aonachadh an trèana pulse. Thoir fa-near an comharra toradh sìoltachain seasmhach-stàite amptha co-mheas litude gu Vdd co-ionann ris a ’chearcall dleastanais leud pulse (tha cearcall dleastanais air a mhìneachadh mar ùine pulse-àrd air a roinn le ùine uinneag-pulse).
Figure 13.1.2. PWM Output Voltage.
Stòran ath-shuidheachadh
Ath-shuidheachadh Power-on
Tha an Zynq PS a ’toirt taic do chomharran ath-shuidheachadh cumhachd-air-taobh a-muigh. Is e an ath-shuidheachadh cumhachd prìomh ath-shuidheachadh a ’chip gu lèir. Bidh an comharra seo ag ath-shuidheachadh a h-uile clàr san inneal a tha comasach ath-shuidheachadh. Bidh an Arty Z7 a ’draibheadh a’ chomharra seo bho chomharradh PGOOD an riaghlaiche cumhachd TPS65400 gus an siostam a chumail air ath-shuidheachadh gus am bi a h-uile solar cumhachd dligheach.
Switch putan putan prògram
Bidh tionndadh putadh PROG, le ainm PROG, a ’togail Zynq PROG_B. Bidh seo ag ath-shuidheachadh an PL agus ag adhbhrachadh gun tèid A DHÈANAMH a dhì-dhearbhadh. Bidh am PL fhathast neo-eagraichte gus an tèid ath-chlàradh leis a ’phròiseasar no tro J.TAG.
Ath-shuidheachadh fo-shiostam pròiseasar
Bidh ath-shuidheachadh an t-siostam a-muigh, air a bheil an t-ainm SRST, ag ath-shuidheachadh inneal Zynq gun a bhith a ’cur dragh air an àrainneachd deasbaid. Airson example, tha na puingean briseadh a shuidhich an neach-cleachdaidh roimhe dligheach às deidh an siostam ath-shuidheachadh. Air sgàth draghan tèarainteachd, bidh ath-shuidheachadh siostaim a ’cur às do gach susbaint cuimhne taobh a-staigh an PS, a’ toirt a-steach an OCM. Tha am PL cuideachd air a ghlanadh rè ath-shuidheachadh siostaim. Chan eil ath-shuidheachadh an t-siostaim ag adhbhrachadh gun tèid na prìnichean strapping modh boot ath-sampair a stiùireadh.
Bidh am putan SRST cuideachd ag adhbhrachadh gu bheil an comharra CK_RST a ’togail gus ath-shuidheachadh a bhrosnachadh air sgiathan ceangailte sam bith.
Puirt Pmod
Is e puirt pmod 2 × 6, ceart-cheàrnach, 100-mil de cheangalaichean boireann a tha a ’ceangal ri cinn àbhaisteach 2 × 6 prìne. Bidh gach port Pmod 12-pin a ’toirt seachad dà 3.3V VCC () comharran (prìnichean 6 agus 12), dà shoidhne talmhainn (prìnichean 5 agus 11), agus ochd comharran loidsig, mar a chithear ann am Figear 15.1. Tha an VCC () agus Faodaidh prìnichean talmhainn suas ri 1A de shruth a lìbhrigeadh, ach feumar a bhith faiceallach gun a bhith nas àirde na buidseatan cumhachd nan riaghladairean air bòrd no an solar cumhachd taobh a-muigh (faic na crìochan gnàthach rèile 3.3V a tha air an liostadh san roinn “Solarachadh Cumhachd”) .
(https://reference.digilentinc.com/_detail/reference/programmable-logic/arty-z7/arty-z7-pmod.png?id=reference%3Aprogrammable-logic%3Aartyz7%3Areference-manual)
Figear 15.1. Diagram Port Pmod
Bidh Digilent a ’dèanamh cruinneachadh mòr de bhùird accessory Pmod a dh’ fhaodas ceangal a dhèanamh ri luchd-ceangail leudachaidh Pmod gus gnìomhan deiseil a chuir ris mar A / D, D / A, draibhearan motair, mothachairean agus gnìomhan eile. Faic www.digilentinc.com (http://www.digilentinc.com) airson tuilleadh fiosrachaidh.
Tha gach port Pmod a lorgar air bùird Digilent FPGA a ’tuiteam ann an aon de cheithir roinnean: àbhaisteach, MIO ceangailte, XADC, no àrd-astar. Tha dà phort Pmod aig an Arty Z7, a tha le chèile den t-seòrsa àrd-astar. Tha an earrann a leanas a ’toirt cunntas air an t-seòrsa port Pmod aig astar àrd.
Pmods Àrd-astar
Tha na comharran dàta aig na Pmods Àrd-astar air an stiùireadh mar bhacadh eadar-dhealaichte le paidhrichean eadar-dhealaichte airson astaran as luaithe. Tha padaichean aca airson luchd-taic a luchdachadh airson dìon a bharrachd, ach bidh na soithichean Arty Z7 leis an fheadhainn sin air an luchdachadh mar shunts 0-Ohm. Le luchd-dùbhlain an t-sreath air an gluasad, chan eil na Pmods sin a ’tabhann dìon sam bith an aghaidh chuairtean goirid ach bidh iad a’ ceadachadh astar gluasad nas luaithe. Tha na comharran air am pacadh gu na comharran faisg air làimh san aon sreath: prìnichean 1 agus 2, prìnichean 3 agus 4, prìnichean 7 agus 8, agus prìnichean 9 agus 10.
Tha lorgan air an stiùireadh eadar-dhealaichte 100 ohms (+/- 10%).
Ma thèid prìnichean air a ’phort seo a chleachdadh mar chomharran aon-chrìochnach, faodaidh paidhrichean càraid crosstalk a thaisbeanadh. Ann an tagraidhean far a bheil seo na adhbhar dragh, bu chòir aon de na comharran a bhith air a ghrunnd (dràibheadh ìosal bhon FPGA) agus cleachd a phaidhir airson an comharra crìochnachaidh chomharran.
Leis gu bheil shunts 0-ohm aig na Pmods Àrd-astar an àite luchd-dìon dìon, feumaidh an gnìomhaiche ceumannan a ghabhail gus dèanamh cinnteach nach adhbhraich iad shorts sam bith.
Ceangal Sgiath Arduino / chipKIT
Faodar an Arty Z7 a cheangal ri sgiathan Arduino agus chipKIT àbhaisteach gus comasachd leudaichte a chur ris. Chaidh cùram sònraichte a ghabhail fhad ‘s a bha thu a’ dealbhadh an Arty Z7 gus dèanamh cinnteach gu bheil e co-chòrdail ris a ’mhòr-chuid de sgiathan Arduino agus chipKIT air a’ mhargaidh. Tha 49 prìne aig ceangal an sgiath ceangailte ris an Zynq PL airson Digital I / O airson adhbhar coitcheann air an Arty Z7-20 agus 26 air an Arty Z7-10. Air sgàth sùbailteachd FPGAn, tha e comasach na prìnichean sin a chleachdadh airson dìreach rud sam bith a ’toirt a-steach leughadh / sgrìobhadh didseatach, ceanglaichean SPI, ceanglaichean UART, ceanglaichean I2C, agus PWM. Faodar sia de na prìnichean sin (air an ainmeachadh AN0-AN5) a chleachdadh cuideachd mar inntrigidhean analog aon-chrìochnach le raon inntrigidh 0V- 3.3V, agus faodar sia eile (le bileagan AN6-11) a chleachdadh mar chur-a-steach analog eadar-dhealaichte.
Nota: Chan eil an Arty Z7 co-chòrdail ri sgiathan a bheir a-mach comharran didseatach no analog 5V. Faodaidh prìnichean dràibhidh air ceangal sgiath Arty Z7 os cionn 5V milleadh a dhèanamh air an Zynq.
(https://reference.digilentinc.com/_media/reference/programmable-logic/arty-z7/arty-z7-shield.png)
Figear 16.1. Diagram prìne sgiath.
| Ainm prìne | Gnìomh Sgiath | Ceangal Arty Z7 |
| IO0–IO13 | Prìneachan I / O adhbhar coitcheann | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| IO26–IO41, A (IO42) | Arty Z7-20 Prìneachan I / O adhbhar coitcheann | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| SCL | Cloc I2C | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| SDA | Dàta I2C | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| SCLK () | Cloc SPI | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| MOSI() | Dàta SPI a-mach | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| MISO () | Dàta SPI a-steach | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| SS | Tagh Tràille SPI | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Digital I / O” |
| A0–A5 | Cuir a-steach analog aon-chrìochnaichte | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Analog I / O” |
| A6–A11 | Cuir a-steach analog eadar-dhealaichte | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Analog I / O” |
| Ainm prìne | Gnìomh Sgiath | Ceangal Arty Z7 |
| V_P, V_N | Inntrigeadh analog eadar-dhealaichte sònraichte | Faic an earrann leis an tiotal “Shield Analog I / O” |
| XGND | Fearann analog XADC | Ceangailte ri lìon a chaidh a chleachdadh gus iomradh talmhainn XADC a dhràibheadh air an Zynq (VREFN) |
| XVREF | XADC Analog Voltage Iomradh | Ceangailte ri rèile 1.25 V, 25mA air a chleachdadh gus an XADC vol a dhràibheadhtage iomradh air an Zynq (VREFP) |
| N/C | Gun cheangal | Gun cheangal |
| IOREF | Digital I / O Voltage iomradh | Ceangailte ri Rèile Cumhachd Arty Z7 3.3V (Faic an roinn “Solarachadh Cumhachd”) |
| RST | Ath-shuidheachadh gu Sgiath | Ceangailte ris a ’phutan dhearg“ SRST ”agus prìne MIO 12 den Zynq. Nuair a tha JP1 air a ghiorrachadh, tha e cuideachd ceangailte ris a ’chomharra DTR de dhrochaid USB-UART FTDI. |
| 3V3 | Rèile Cumhachd 3.3V | Ceangailte ri Rèile Cumhachd Arty Z7 3.3V (Faic an roinn “Solarachadh Cumhachd”) |
| 5V0 | Rèile Cumhachd 5.0V | Ceangailte ri Rèile Cumhachd Arty Z7 5.0V (Faic an roinn “Solarachadh Cumhachd”) |
| GND (), G | Talamh | Ceangailte ris an itealan talmhainn de Arty Z7 |
| VIN | Cuir a-steach cumhachd | Ceangailte ann an co-shìnte ris an ceanglaiche solar cumhachd taobh a-muigh (J18). |
Clàr 16.1. Tuairisgeulan prìne sgiath.
Sgiath Digiteach I / O.
Faodar na prìnichean ceangailte gu dìreach ris an Zynq PL a chleachdadh mar chur-a-steach no toraidhean coitcheann. Tha na prìnichean sin a ’toirt a-steach na prìnichean I2C, SPI, agus I / O le adhbhar coitcheann. Tha 200 resistor sreath Ohm eadar an FPGA agus na prìnichean I / O didseatach gus cuideachadh le dìon a thoirt seachad an aghaidh chuairtean goirid gun fhiosta (ach a-mhàin na comharran AN5-AN0, aig nach eil resistors sreath, agus na comharran AN6-AN12, aig a bheil Luchd-dùbhlain sreath 100 Ohm). An ìre obrachaidh as àirde agus a thathar a ’moladhtagTha na h-uinneanan sin air am mìneachadh sa chlàr gu h-ìosal.
Chan eil IO26-IO41 agus A (IO42) ruigsinneach air an Arty Z7-10. Cuideachd, chan urrainnear AN0-AN5 a chleachdadh mar Digital I / O air an Arty Z7-10. Tha seo air sgàth gu bheil nas lugha de phrìneachan I / O rim faighinn air an Zynq-7010 na air an Zynq-7020.
| Vol iomlan as ìsletage | An ìre obrachaidh as ìsle a thathar a ’moladhtage | An ìre obrachaidh as àirde a thathar a ’moladhtage | Vol iomlan as àirdetage | |
| Cumhachdach | -0.4 v | -0.2 v | 3.4 v | 3.75 v |
| Neo-chumhachdan | -0.4 v | Chan eil | Chan eil | 0.55 v |
Clàr 16.1.1. Shield Digital VoltagAirson tuilleadh fiosrachaidh mu fheartan dealain nam prìneachan ceangailte ris an Zynq PL, faic an Duilleag-dàta Zynq-7000
(ds187-XC7Z010-XC7Z020-Data-Sheet) bho Xilinx.
Analog sgiath I / O.
Tha na prìnichean le bileagan A0-A11 agus V_P / V_N air an cleachdadh mar chur-a-steach analog gu modal XADC den Zynq. Tha an Zynq an dùil gum bi na cuir-a-steach a ’dol bho 0-1 V. Air na prìnichean le bileagan A0-A5 bidh sinn a’ cleachdadh cuairt a-muigh gus sgèile a-steach don vol toirt a-steachtage bho 3.3V. Tha an cuairteachadh seo ri fhaicinn ann am Figear 16.2.1. Tha an cuairteachadh seo a ’leigeil leis a’ mhodal XADC tomhas-lìonaidh sam bith a thomhas gu cearttage eadar 0V agus 3.3V (an coimeas ris na Arty Z7's GND ()) a tha air a chur an sàs ann an gin de na prìnichean sin. Ma tha thu airson na prìnichean le bileagan A0-A5 a chleachdadh mar chur-a-steach no toraidhean didseatach, tha iad cuideachd ceangailte gu dìreach ris an Zynq PL ron chuairt resistor divider (cuideachd ri fhaicinn ann am Figear 16.2.1) air an Arty Z7-20. Chan eil an ceangal a bharrachd seo air a dhèanamh air an Arty Z7-10, agus is e sin as coireach nach urrainnear na comharran sin a chleachdadh ach mar inntrigidhean analog air an caochladh sin.
(https://reference.digilentinc.com/_media/reference/programmable-logic/arty-z7/arty-z7-shield-an.png)
Figear 16.2.1. Toraidhean analog aon-chrìochnaichte.
Tha na prìnichean le bileagan A6-A11 ceangailte gu dìreach ri 3 paidhrichean de phrìneachan comasach analog air an Zynq PL tro chriathrag anti-aliasing. Tha an cuairteachadh seo ri fhaicinn ann am Figear 16.2.2. Faodar na paidhrichean phrìneachan sin a chleachdadh mar chur-a-steach eadar-dhealaichte analog le voltage eadar-dhealachadh eadar 0-1V. Tha na h-àireamhan cothromach ceangailte ri prìneachan adhartach na paidhir agus tha na h-àireamhan neònach ceangailte ris na prìnichean àicheil (mar sin tha A6 agus A7 a ’dèanamh paidhir cur-a-steach analog le A6 deimhinneach agus A7 àicheil). Thoir fa-near, ged a tha na padaichean airson an capacitor an làthair, chan eil iad air an luchdachadh airson na prìnichean sin. Leis gum faodar na prìnichean analog-comasach den FPGA a chleachdadh cuideachd mar phrìneachan FPGA didseatach àbhaisteach, tha e comasach cuideachd na prìnichean sin a chleachdadh airson Digital I / O.
Tha na prìnichean le bileagan V_P agus V_N ceangailte ri cuir a-steach analog coisrigte VP_0 agus VN_0 den FPGA. Faodar am paidhir phrìneachan seo a chleachdadh cuideachd mar chur-a-steach eadar-dhealaichte le voltage eadar 0-1V, ach chan urrainnear an cleachdadh mar Digital I / O. Tha an capacitor sa chuairt a chithear ann am Figear 16.2.2 airson na paidhir phrìneachan seo air a luchdachadh air an Arty Z7.
Figear 16.2.2. Toraidhean analog eadar-dhealaichte.
Tha cridhe XADC taobh a-staigh an Zynq na inneal-tionndaidh analog-gu-didseatach 12-bit dà-sianal a tha comasach air obrachadh aig 1 BPA. Faodar an dàrna sianal a stiùireadh le gin de na cuir a-steach analog ceangailte ris na prìnichean sgiath. Tha smachd air cridhe XADC agus gheibhear e bho dhealbhadh neach-cleachdaidh tron Phort Ath-dhealbhadh Dynamic (DRP). Bidh an DRP cuideachd a ’toirt cothrom air voltage a ’cumail sùil air na tha an làthair air gach aon de rèilichean cumhachd an FPGA, agus mothachadh teothachd a tha taobh a-staigh an FPGA. Airson tuilleadh fiosrachaidh mu bhith a ’cleachdadh cridhe XADC, thoir sùil air an sgrìobhainn Xilinx leis an tiotal“ 7 Series FPGAs agus Zynq-7000 All Programmable SoC XADC Dual 12-Bit 1 MSPS Analog-to-Digital Converter ”. Tha e comasach cuideachd faighinn gu cridhe XADC gu dìreach a ’cleachdadh an PS, tron eadar-aghaidh“ PS-XADC ”. Tha an eadar-aghaidh seo air a mhìneachadh gu h-iomlan ann an caibideil 30 den Zynq
Leabhar-làimhe iomraidh teicnigeach ( ug585-Zynq-7000-TRM [PDF]). rm (https://reference.digilentinc.com/tag/rm?do=showtag&tag=rm), doc (https://reference.digilentinc.com/tag/doc?do=showtag&tag=doc), ealain-z7
(https://reference.digilentinc.com/tag/arty-z7?do=showtag&tag=arty-z7)
Subscribe to ar Cuairt-litir
| A’ chiad ainm |
| Ainm deireannach |
| Seòladh puist-d |
| Ar Com-pàirtichean Oilthigh Xilinx Prògram (https://store.digilentinc.com/partneuniversity-program/) Com-pàirtichean Teicneòlais (https://store.digilentinc.com/technolpartners/) Luchd-sgaoilidh (https://store.digilentinc.com/ourdistributors/) |
Taic Teicnigeach Fòram (https://forum.digilentinc.com) Wiki iomraidh (https://reference.digilentinc.com) Cuir fios thugainn (https://store.digilentinc.com/contactus/) |
| Fiosrachadh teachdaiche(https://youtube.com/user/digilentinc) Ceistean Cumanta (https://resource.digilentinc.com/verify) Fiosrachadh stòr (https://store.digilentinc.com/store-info/) |
Fiosrachadh companaidh
Mu ar deidhinn |
Sgrìobhainnean/Goireasan
 |
Bòrd Leasachaidh DIGILENT Arty Z7 [pdfLeabhar-làimhe an neach-cleachdaidh Bòrd Leasachaidh Arty Z7 |
