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Tronlong创龙科技

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【资料分享】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。
图片16.png
图 1 核心板正面图


图片17.png

图 2 核心板背面图


图片18.png


图 3 核心板斜视图


图片19.png
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

图片20.jpg

图 5 核心板硬件框图


图片21.png


图 6 Xilinx Zynq-7000处理器功能框图

图片22.png
图 7 Xilinx Zynq-7000 PS端特性参数

图片23.png
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。
图片24.png
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

图片25.png
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
图片26.png

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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