Zedboard初体验

前言

这是我学习Zedboard时做的笔记

Zedboard是什么

Zedboard是Xilinx公司推出的搭载了Zynq芯片的开发板，其中Zynq芯片采用全新的设计理念，将ARM处理器嵌入FPGA可编程逻辑内。Zynq芯片既有高性能的处理能力，又有灵活的可编程配置。ARM部分称为PS(Processing System),而FPGA部分称为PL(Programmable Logic)，两者通过片内总线AXI互联。

在设计角度方面，可以把FPGA看成挂载在处理器上的可重配置外设，也可以看成与处理器对等的主设备。如果不使用PL，Zynq的PS部分和普通的ARM开发一样；如果不使用PS，Zynq的PL部分和普通的FPGA一样。供电电路也被设计成独立给PS和PL供电，不使用某部分的话可以被断电

为什么要使用Zynq芯片

与FPGA芯片做比较

嵌入式应用常常需要处理器组成系统，运行软件，协调与外设的交互(处理器密集型应用)。Zynq芯片有硬处理器，而FPGA没有。虽然可编程逻辑可以构建软处理器如MicroBlaze(文末附有常简的几款软处理器)，但是软处理器的基准测试(如每秒百万条指令DMIPs)表现不如硬处理器，而且ARM指令集比MicroBlaze丰富，ARM支持双精度浮点运算，MicroBlaze的FPU只实现了单精度浮点。硬处理器性能是标准FPGA无法企及的。

与处理器芯片做比较

PL可以为特定的任务进行全面的定制和优化。软件在实现计算密集型操作时，可以从Zynq的PL形成的硬件加速中受益。可编程逻辑为并行实现算法(SIMD)提供了理想的资源，并且表现比处理器中的同类型特定资源(如ARM Cortex-A9的NEON引擎)要优秀。

与分立的FPGA-处理器组合做比较

出现FPGA-处理器组合的系统是因为系统要同时支持计算密集型数据流类型处理(FPGA)和高级的软件算法应用(专用处理器)。
Zynq的优势在于PL和PS通过AXI互联，高带宽，低延迟；另外物料表(Bill of Materials)减少，简化了板级架构，提高系统的可靠性，而且有助于降低成本；芯片内通信比芯片与芯片间通信功耗更低；Zynq有集成化的设计流和软件开发工具套件，分立元件的系统可能有两个独立的设计流、工具集。

文档地址

http://zedboard.org/support/documentation/1521
http://www.zynqbook.com/
资料分享The Zynq Book

附更多的软处理器

名称	描述
MicroBlaze	Xilinx优化过,集成在Vivado IP库
PicoBlaze	Xilinx网站可下载，8位单片机
ARM Cortex-M1	ARM公司的软核单片机
LEON4	可用于ASIC实现
OpenRISC	由OpenCores主持的合作开源项目，也可用于ASIC实现
OpenSparc	由Sun MicroSystems开发的、开源的、64位RISC计算机