Tiny SBC работает под управлением Linux на Xilinx ARM + FPGA SoC

[Обновлено 8 августа] - Avnet представила небольшую, более дешевую дополнительную версию ZedBoard на базе ARM + FPGA, поддерживаемой сообществом.
Готовая к Linux плата MicroZed стоимостью $ 199 оснащена SoC Xilinx Zynq-7010 и может использоваться как одноплатный компьютер (SBC) или как компьютер на модуле (COM), подающий 100 программируемых сигналов GPIO в носитель. доска.

Спустя два месяца после анонса производственной версии ZedBoard , первого SBC, поддерживаемого сообществом и основанного на семействе систем на кристаллах ARM + FPGA (SoC) семейства Xilinx-7000, Avnet последовал за меньшим (4.0 x 2,25 дюйма), более доступным и более гибким MicroZed.
Это примерно две трети стоимости платы ZedBoard за 395 долларов, что отражает ее меньший объем ввода-вывода и меньшую емкость Zynq-7010 SoC с поддержкой FPGA.


MicroZed основан на Soil Xilinx ARM + FPGA

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Однако MicroZed предлагает большую настройку расширения.
Пользователи могут опробовать его как простой комплект для оценки SBC, прежде чем интегрировать его с готовыми носителями для создания прототипов.
Для специализированных встроенных приложений пользователи могут разрабатывать собственные настраиваемые базовые платы или использовать службы настройки Avnet для создания более тесно интегрированной системы.

Zynq-7010 от MicroZed оснащен тем же двухъядерным процессором Cortex-A9, что и более широко используемый Zynq-7020, встроенный в ZedBoard.
Максимальная тактовая частота ЦП для Zynq на стандартной плате MicroZed составляет 667 МГц, что является максимальным значением для Zynq с -1-ступенчатым классом (хотя клиенты могут запросить другой класс скорости через локальный Avnet FAE в пользовательских сборках).
Программируемая логика FPGA, тесно интегрированная с подсистемой ARM через межсоединение AXI4, находится на нижнем уровне семейства Zynq-7000 [PDF].


Основные функции и разъемы MicroZed сверху и снизу

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Как и Zynq-7020, -7010 эквивалентен автономной FPGA Xilinx Artix-7, но это модель более низкого уровня.
(Модели более высокого класса Zynq-7030 и -7045 имитируют более мощные ПЛИС Kintex-7.) Zynq-7010 предлагает логические ячейки 28 КБ, по сравнению с 85 КБ для Zynq-7020, и аналогично имеет около трети внешнего вида -7020. таблицы up (17 600 LUT), расширяемая оперативная память блоков (240 КБ), программируемые срезы DSP (80), пиковая производительность DSP (100 GMAC) и триггеры (35 200).


Блок-схемы: MicroZed SBC, Xilinx Zynq-7000 SoC

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Как и в случае с ZedBoard, предоставляется готовая к использованию файловая система Linux.
Тем не менее, в этом случае он содержится в припаянной загрузочной флеш-памяти QSPI.
Версия для карты microSD, которая поставляется в комплекте с оценочным комплектом платы, будет доступна для загрузки на MicroZed.org.

Интересно, что MicroZed предлагает вдвое больше оперативной памяти, чем ZedBoard, с 1 ГБ памяти DDR3.
Это отражает его многогранную роль как хакера SBC начального уровня, так и модуля ЦП, который может стать основой коммерческого продукта.
Для сравнения, ZedBoard - более способная хакерская доска, но предлагает более ограниченные коммерческие возможности.

Несмотря на то, что Avnet не выставляет счет в качестве доски сообщества с открытым исходным кодом, как это делает ZedBoard, страница продукта MicroZed размещена на сайте сообщества ZedBoard.org и использует ту же базовую технологию.
Как и в случае с ZedBoard, доступны полные схемы, спецификации, схемы, механические и аппаратные руководства пользователя.

В MicroZed отсутствует какой-либо мультимедийный ввод / вывод, который можно найти на ZedBoard - его реальные порты ограничены гигабитным Ethernet-портом, портом OTG micro-USB 2.0 (см. Примечание ниже в списке спецификаций) и UART с интерфейсом USB 2.0. ,
Тем не менее, в нижней части платы находится пара 100-контактных «микроподключателей», содержащих в общей сложности 108 пользовательских сигналов ввода-вывода (100 PL и восемь PS MIO), которые включают буферизованные двунаправленные сигналы GPIO, которые можно настроить как 48x пары LVDS. или 100x односторонних интерфейсов.
Остальные 92 контакта микроподключения поддерживают заземление, Vin, PL Vcco, JTAG и XADC.
Различные заголовки, перемычки, генераторы и перезагрузки также предоставляются.

Спецификации, перечисленные для MicroZed, включают:

  • Процессор - Xilinx Zynq-7010 (XC7Z010-1CLG400C) CPU / FPGA SoC:
    • Два ядра 667 МГц ARM Cortex-A9
    • Двойные сопроцессоры NEON
    • Интегрированная подсистема FPGA класса Artix-7 с 28K логическими ячейками, 17 600 LUT, 80 DSP-срезами
  • Объем памяти:
    • 1 ГБ памяти DDR3
    • Флэш-память QSPI 128 МБ (Quad SPI)
    • слот microSD со справочной системой Linux на SD-карте 4 ГБ
  • Сеть - гигабитный порт Ethernet
  • Другой ввод / вывод:
    • Порт Micro-USB OTG (хост / устройство) (*) с кабелем
    • UART на базе USB
    • Xilinx PC4 JTAG
    • PS JTAG контакты доступны через Pmod
    • 2 × 6 Digilent Pmod-совместимых 8 PS MIO-соединений для пользовательского ввода-вывода
    • 100x GPIO через 2x 100-контактные разъемы «microheader», конфигурируемые как до 48x LVDS пар или до 100x односторонних
  • Другие функции - кнопка сброса;
    пользовательский светодиод и нажимной переключатель;
    Генератор 33,33 МГц;
    перемычки в режиме загрузки
  • Питание - 5 В (USB UART) или 5 В / 12 В (бочкообразное гнездо или микроразъем)
  • Размеры - 4,00 х 2,25 дюйма
  • Операционная система - Linux-готова;
    Android-совместимый
    (*) Примечание. Стандартный OTG-порт microZed micro-USB 2.0 предназначен только для USB-хоста.
    «Чтобы перевести его в режим устройства или OTG, нужно немного переделать, в том числе снять колпачки и заменить резистор», - сообщает нам Avnet.

Оценочный комплект MicroZed включает в себя лицензионный ваучер на Xilinx Vivado Design Edition, в который входит Logic Analyzer.
Программное обеспечение Vivado доступно для загрузки в интернет-магазине Xilinx , или бесплатный DVD можно запросить здесь .

MicroZed доступен сразу по 199 долларов.
Дополнительную информацию, включая руководства и схемы, можно найти на странице продукта Avnet MicroZed .