Хакер-дружественный SBC запускает Linux на ARM + FPGA SoC

Avnet Electronics Marketing начала поставку улучшенной производственной версии своего поддерживаемого сообществом готового к использованию Linux комплекта разработки на основе Xilinx Zynq-7020.
ZedBoard стоимостью $ 395 включает в себя SoC Zynq-7020 с двумя ядрами Cortex-A9 667 МГц и программируемой логикой FPGA, а также предлагает гигабитный Ethernet, USB OTG, HDMI, A / V-порты и многое другое.

В серийном одноплатном компьютере ZedBoard (SBC) реализовано более 50 усовершенствований по сравнению с оригинальной версией CES (коммерческий темп, технический образец) ZedBoard, которая была выпущена в ограниченных количествах в июле 2012 года и распродана к марту этого года.
Эта последняя версия 6,3 x 5,3-дюймовой платы основана на обновленной версии системы на кристалле Zynq-7020 (SoC).


ZedBoard спереди и сзади

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Говорят, что новые функции включают безопасную загрузку, более быструю загрузку с SD-карты, улучшения сброса системных часов, функциональные обновления DDR и более точные оценки статической мощности.
Дополнительные усовершенствования включают в себя устранение одно- и двухбитных ошибок, а также более надежную Ethernet TxDMA, говорит Avnet.

Семейство Xilinx Zynq-7000 сочетает в себе два программируемых для Linux ядра ARM Cortex-A9 с микросхемой, найденной в полевых программируемых массивах вентилей (FPGA) компании.
Zynq-7020 (который также используется в модуле iVeia I-Z7e ) управляется двумя ядрами Cortex-A9 с тактовой частотой 667 МГц.


Блок-схема семейства ПЛИС Xilinx Zynq-7000

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Подсистема ARM SoC тесно связана с помощью высокоскоростных межсоединений AXI и перекрестных коммутаторов с подсистемой FPGA, которая предлагает эквивалентную программируемую логику FPGA Artix-7.
FPGA обеспечивает 85 000 логических ячеек, 53 200 справочных таблиц (LUT) и 276 GMACS с максимальной производительностью DSP.

ZedBoard поставляется с 512 МБ памяти DDR3 и 256 МБ флэш-памяти QSPI (Quad SPI), а также полноразмерным каркасом для карт памяти SD / MMC на задней панели.
Avnet поставляет SD-карту объемом 4 ГБ вместе с эталонной системой Linux.
Порты реального мира включают гигабитный Ethernet, микро-USB OTG и второй порт микро-USB для отладки JTAG.
Есть также порты HDMI, VGA и аудио, а также встроенный разъем для отображения состояния OLED 128 x 32 пикселей.


Ключевые компоненты ZedBoard и структурная схема

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Как показано на блок-схеме, ZedBoard предоставляет разъемы расширения, которые предоставляют функции ввода-вывода как от ARM CPU, так и от матричной подсистемы FPGA SoC Zynq-7020.
Большинство функций, связанных с ПЛИС, доступно через заголовки XADC и разъемы FLM (LPC).
Также доступны несколько аналоговых входов PMOD.

Программируемые логические функции поддерживаются с помощью бесплатного, но проприетарного, защищенного устройством, набора дизайна ISE WebPACK .
По словам Авнета, совместимый с Linux пакет проектирования FPGA и CPLD обеспечивает синтез и моделирование HDL (язык описания оборудования), реализацию, подгонку устройства и программирование JTAG.

Zedboard поддерживается сайтом сообщества ZedBoard.org, который , как сообщается, принимает более 1200 посетителей в день, на котором размещены созданные пользователем эталонные проекты и проекты для совместного использования.
Форумы довольно оживленные, собирая разработчиков FPGA и ARM, чтобы учиться уловкам друг друга.
По-видимому, существует значительный интерес к платформе Zynq-7000, которая имеет один из самых высоких показателей роста среди всех семейств процессоров, перечисленных в исследовании рынка встраиваемых систем EETimes 2013 .

Согласно ZedBoard.org, возможности ZedBoard по программируемости и расширяемости делают его идеальным для быстрого создания прототипов и разработки концепции.

Спецификации, перечисленные для ZedBoard, включают в себя:

  • Xilinx Zynq-XC7Z020 (Zynq-7020) CPU / FPGA SoC:
    • Два ядра 667 МГц ARM Cortex-A9
    • Двойные сопроцессоры NEON
    • Интегрированная подсистема ПЛИС
  • Объем памяти:
    • 512 МБ DDR3
    • 256-мегабайтная флэш-память QSPI (Quad SPI)
    • Слот SD / MMC со справочной системой Linux на SD-карте 4 ГБ
  • Сеть - гигабитный порт Ethernet
  • Мультимедийный ввод / вывод:
    • Порт HDMI (1080p + 60 со звуком)
    • VGA порт (8 бит)
    • Аудио линейный, линейный, микрофонный (24-битный кодек I2S)
  • Заголовки ввода / вывода на основе ПЛИС-матрицы (PS & PL):
    • Xilinx XADC заголовок
    • 5 аналоговых входов PMOD (2 дифференциальных, 4 односторонних)
    • FMC (LPC)
  • Другой ввод / вывод:
    • Micro-USB OTG (хост / устройство) порт
    • Порт Micro-USB
    • UART на базе USB
    • Порт отладки JTAG
    • ARM Debug Access Port (DAP)
    • Встроенный интерфейс 128 × 32 OLED
  • Другие особенности: 8x ползунковые переключатели;
    7x кнопочные переключатели;
    бесплатный ISE WebPACK с лицензией ChipScope на устройстве
  • Питание - 12 В переменного / постоянного тока при 3,0 А макс.
    вход
  • Размеры - 6,3 х 5,3 дюйма
  • Операционная система - Linux-готова;
    Android-совместимый

Производственный ZedBoard теперь доступен за 395 долларов.
Дополнительную информацию можно найти на сайте сообщества ZedBoard и на странице продукта Avnet ZedBoard .
Полный список улучшений по сравнению с первоначальной версией CES можно найти здесь .