Plataforma SoC de núcleo único rentable Cora Z7S para aplicaciones IoT Industrial

Digilent presenta la plataforma Cora Z7S que está construida en base al poderoso dispositivo Zynq 7000S de Xilinx. El dispositivo Zynq 7000S ofrece un procesador ARM Cortex™-A9 de un solo núcleo acoplado con lógica programable basada en Artix®-7 (del tipo de un Raspberry Pi y una placa FPGA juntas). Esta combinación permite a los diseñadores de hardware obtener acceso a recursos de software, tales como Linux y herramientas de código abierto, y a los diseñadores de software obtener acceso a la configuración de hardware.

Arquitectura Zynq

APSoC Zynq se divide en dos subsistemas: el sistema de procesamiento (PS) y la lógica programable (PL).

La PL es casi idéntica a una FPGA Artix serie 7 de Xilinx, salvo que contiene varios puertos dedicados y buses que se asocian estrechamente al PS. La PL puede configurarse directamente mediante el procesador o a través del puerto JTAG. El PS consta de muchos componentes, incluida la unidad de procesamiento de aplicación (APU), la interconexión de arquitectura de bus de microcontrolador avanzada (AMBA), el controlador de memoria DDR3, y varios controladores de periféricos con sus entradas y salidas multiplexadas a 54 pines dedicados (lo que se denomina multiplexación de E/S, o pines MIO).

Las especificaciones para el Zynq-7000S se enumeran a continuación:

  • Procesador Cortex-A9 de 667 MHz de núcleo único
  • Controlador de memoria DDR3 con 8 canales DMA y 4 puertos esclavos AXI3 de alto rendimiento
  • Controladores de periféricos de alto ancho de banda: 1G Ethernet, USB 2.0, tarjeta SDIO
  • Controladores de periféricos de bajo ancho de banda: SPI, UART, CAN I2C
  • 1 ADC MSPS en chip
  • Programables desde JTAG y tarjeta microSD
  • Lógica programable equivalente a FPGA Artix-7
    • 14.400 tablas de búsqueda (LUT)
    • 28.800 biestables (Flip Flops)
    • Bloque de 225 KB de RAM
    • 2 fichas de gestión de reloj

¿Qué se incluye en Cora Z7S?

La amplia gama de interfaces de hardware Cora Z7S, desde Ethernet PHY de 1 Gbps a convertidores analógico-digital de propósito general y pines de entrada/salida, la convierten en una plataforma ideal para el desarrollo de una amplia variedad de aplicaciones integradas. El factor de forma pequeño y los orificios de montaje hacen que Cora Z7 esté lista para usar como un componente de una solución más grande. La ranura para tarjetas SD a bordo, Ethernet y la solución de energía permiten a Cora Z7 operar independientemente de una computadora host.

Cora Z7S se puede conectar a blindajes Arduino estándar para agregar funcionalidad extendida. Se ha puesto especial cuidado al diseñar Cora Z7S para asegurarse de que sea compatible con la mayoría de los blindajes de Arduino en el mercado. El conector de blindaje tiene 45 pines conectados a la FPGA para E/S de uso general digital. Debido a la flexibilidad de las FPGA, es posible utilizar estos pines para cualquier cosa, incluyendo lectura/escritura digital, conexiones SPI, conexiones UART, conexiones I2C y PWM. Seis de estos pines, AN0 - AN5, también pueden utilizarse como entradas analógicas de una sola terminal con un rango de entrada de 0 V - 3,3 V, y otros seis, AN6 - AN11, pueden utilizarse como pares de entradas analógicas diferenciales con un rango de entrada de 0 V - 1,0 V.

Imagen superior de Cora Z7S (Fuente de la imagen: Digilent, Inc.)

Soporte de software

Cora Z7S es completamente compatible con la Suite de Diseño Vivado de Xilinx. Este conjunto de herramientas fusiona el diseño de lógica de FPGA y el desarrollo de software de ARM integrado en un flujo de diseño fácil de usar e intuitivo. Puede utilizarse para diseñar sistemas de cualquier complejidad, desde un sistema operativo completo que ejecuta varias aplicaciones de servidor en tándem, hasta un simple programa de metal simple que controla algunos ledes. También es posible tratar la APSoC Zynq como una FPGA autónoma para aquellos interesados en utilizar el procesador en su diseño.

Las plataformas Zynq son aptas para ser objetivos Linux integrados y Cora Z7S no es una excepción. Para ayudarle a comenzar, hay un proyecto PetaLinux que le pondrá en marcha con un sistema Linux rápidamente. Para mayor información, consulte el Centro de recursos de Cora Z7.

Información sobre el autor

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Alex Wong, director de ventas de Digilent Inc, una empresa de National Instruments, promociona los productos de hardware y software de Digilent a clientes de todo el mundo. Digilent fabrica herramientas de desarrollo integradas y dispositivos de prueba y medición para la creación rápida de prototipos y la capacitación. Desde nuestra fundación en el año 2000, Digilent se ha asociado con compañías líderes de semiconductores, incluidos Xilinx, Microchip, Analog Devices, Texas Instruments y ARM, para ofrecer productos con la última tecnología integrada.

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