【资料分享】Xilinx Zynq-7010/7020工业核心板规格书（双核ARM Cortex-A9 + FPGA，主频766MHz）

1 核心板简介

创龙科技SOM-TLZ7x是一款基于Xilinx Zynq-7000系列XC7Z010/XC7Z020高性能低功耗处理器设计的异构多核SoC工业核心板，处理器集成PS端双核ARM Cortex-A9 + PL端Artix-7架构28nm可编程逻辑资源，通过工业级B2B连接器引出千兆网口、USB、CAN、UART等通信接口，可通过PS端加载PL端程序，且PS端和PL端可独立开发。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

用户使用核心板进行二次开发时，仅需专注上层运用，降低了开发难度和时间成本，可快速进行产品方案评估与技术预研。

图 1 核心板正面图

 

 

 

图 2 核心板背面图

 

图 3 核心板斜视图

 

图 4 核心板侧视图

2 典型应用领域

• 测试测量
• 运动控制
• 智能电力
• 通信探测
• 目标追踪

3 软硬件参数

硬件框图

图 5 核心板硬件框图

 

图 6 Xilinx Zynq-7000处理器功能框图

 

图 7 Xilinx Zynq-7000 PS端特性参数

 

图 8 Xilinx Zynq-7000 PL端特性参数

硬件参数

表 1 硬件参数

CPU	Xilinx Zynq-7000 XC7Z010/XC7Z020-2CLG400I
	2x ARM Cortex-A9，主频766MHz，2.5DMIPS/MHz Per Core
	1x Artix-7架构可编程逻辑资源
ROM	PS端：4/8GByte eMMC
	PS端：256Mbit SPI NOR FLASH
RAM	PS端：单通道32bit DDR总线，512M/1GByte DDR3
Logic Cells	XC7Z010：28K，XC7Z020：85K
OSC	PS端：33.33MHz
	PL端：25MHz
B2B Connector	2x 80pin公座B2B连接器，2x 80pin母座B2B连接器，共320pin，间距0.5mm，合高4.0mm
LED	1x 电源指示灯
	2x PS端用户可编程指示灯
	1x PL端用户可编程指示灯
	1x PL端DONE指示灯
硬件资源	1x USB2.0(USB0) 备注：核心板已将USB1相关引脚复用为SDIO0、SDIO1功能，且不支持EMIO方式引出；USB0与Ethernet1存在引脚复用关系
	2x 10/100/1000M Ethernet
	2x SD/SDIO(SDIO0、SDIO1) 备注：在核心板内部，SDIO1已连接至eMMC，未引出至B2B连接器
	2x SPI
	2x QSPI 备注：在核心板内部，QSPI0(CS0)已连接至SPI FLASH，同时引出至B2B连接器
	2x UART
	2x CAN
	2x I2C
	2x 12bit XADC，1MSPS ADCs with up to 17 Differential Inputs
	XC7Z010 PL IO：单端（5个），差分对（46对），共97个IO XC7Z020 PL IO：单端（6个），差分对（57对），共120个IO

 

软件参数

表 2

ARM端软件支持	裸机、FreeRTOS、Linux-4.9.0、Linux-RT-4.9.0
Vivado版本号	2017.4
图形界面开发工具	Qt-5.7.1
软件开发套件提供	PetaLinux-2017.4、Xilinx SDK 2017.4、Xilinx HLS 2017.4
驱动支持	SPI NOR FLASH	DDR3
	USB2.0	eMMC
	LED	KEY
	USB WIFI	MMC/SD
	Ethernet	CAN
	7in Touch Screen LCD(Res)	XADC
	USB 4G	RS485
	RS232	CAMERA

4 开发资料

（1） 提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet，缩短硬件设计周期；

（2） 提供系统固化镜像、内核驱动源码、文件系统源码，以及丰富的Demo程序；

（3） 提供完整的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，让应用开发更简单；

（4） 提供详细的PS + PL SoC架构通信教程，完美解决异构多核开发瓶颈。

开发案例主要包括：

• 基于Linux、Linux-RT、Qt的开发案例
• 基于裸机、FreeRTOS的开发案例
• 基于PS + PL的异构多核开发案例
• 基于OpenAMP的Linux + 裸机/FreeRTOS双核ARM通信开发案例
• 基于PS（裸机） + PL的实时中断响应案例
• 基于PL端的HDL、HLS开发案例
• 双目摄像头采集开发案例
• AD7606多通道AD采集开发案例
• IgH EtherCAT Master双轴电机控制开发案例

5 电气特性

工作环境

表 3

环境参数	最小值	典型值	最大值
工作温度	-40°C	/	85°C
工作电压	/	3.3V	/

功耗测试

 

表 4

类别	电压典型值	电流典型值	功耗典型值
状态1	3.3V	0.48A	1.58W
状态2	3.3V	0.79A	2.61W

备注：功耗基于TLZ7x-EasyEVM评估板测得。测试数据与具体应用场景有关，仅供参考。

状态1：评估板不接入外接模块，PS端启动系统，不执行额外应用程序；PL端运行LED测试程序。

状态2：评估板不接入外接模块，PS端启动系统，运行DDR压力读写测试程序，2个ARM Cortex-A9核心的资源使用率约为100%；PL端运行IFD综合测试程序，资源利用率如下图所示。

 

图 9 PL端资源使用率（状态2）

 

 

6 机械尺寸

表 5

PCB尺寸	38mm*62mm
PCB层数	12层
PCB板厚	1.6mm
安装孔数量	4个

图 10 核心板机械尺寸图

7 产品型号

表 6

型号	CPU	主频	eMMC	DDR3	温度级别
SOM-TLZ7020-2-32GE4GD-I-A1	XC7Z020	766MHz	4GByte	512MByte	工业级
SOM-TLZ7010-2-32GE4GD-I-A1	XC7Z010	766MHz	4GByte	512MByte	工业级
SOM-TLZ7020-2-64GE8GD-I-A1	XC7Z020	766MHz	8GByte	1GByte	工业级

备注：标配为SOM-TLZ7020-2-32GE4GD-I-A1。

型号参数解释

图 11

8 技术服务

（1）        协助底板设计和测试，减少硬件设计失误；

（2）        协助解决按照用户手册操作出现的异常问题；

（3）        协助产品故障判定；

（4）        协助正确编译与运行所提供的源代码；

（5）        协助进行产品二次开发；

（6）        提供长期的售后服务。

9 增值服务

• 主板定制设计
• 核心板定制设计
• 嵌入式软件开发
• 项目合作开发
• 技术培训

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