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性价之王——Z-TURN Board
发布时间:2015-03-09
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性价之王——Z-TURN Board
发布时间:2015-03-09
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Z-turn board是深圳市米尔科技有限公司推出的一款以 Xilinx Zynq-7010(兼容 7020)作为主处理器的嵌入式开发板。如此功能强大的Z-turn Boad仅售价850RMB,可以称的上市性价之王。从PLD到CPLD再到FPGA,FPGA和MCU总是各有各的优势,最近几年SoC的提出,让FPGA和CPU结合到一起,充分发挥了CPU的强大的计算能力和FPGA的可编程和并行能力,二者的结合也是产生了强大的效果。

开箱

米尔科技,MYIR(Make Your Idea Real)看到官方这样的表示,第一眼就感觉这个是一家良心企业,做工绝对不差。刚拿到包装的时候,也是惊叹了,真可以称的上是开箱,箱子的体积是290mm*225mm*55mm。当时也是很好奇,不知道这么大的箱子里到底装了什么,难道MYIR的开发板那么大。

不过箱子除了侧面的标签并没有什么图案以及米尔公司的logo,除了大,让人感觉不到高上的感觉,倘若选用白色的包装盒,整理效果会比现在好很多。侧面标签的标签标注了型号以及米尔科技官网等一些信息。

打开包装如下,分两个区域,如下图左侧是一些线缆和供电电源,右侧是Z-turn Board

打开黑色的海绵,一个比名片大的卡片是开发板映入眼帘,还有一包应该是干燥剂。厚厚的海绵对开发板的保护还是很到位的,就算遇到快递小伙的暴力投递,板子也不会有事的。

整个开发套件,总共含有以下的物件:

  • Z-turn Boad 一个
  • 5V/2A电源适配器一个
  • 1.5米Mini USB 2.0连接线 一根
  • 1.5米交叉网线 一根
  • HDMI线 一根
  • OTG Mini数据线(Mini USB转 USB母) 一根
  • 4G TF卡 一个
  • DVD光盘 一个

不得不重点提一下,那根HDMI的视屏传输线质量真的不错,很重很粗,信号传输的质量也蛮不错的。

DVD光盘中包括了Z-turn Board的芯片的用户手册、原理图、源码和镜像以及一些工具软件和vivado的一些文件。

Z-turn Board详解

细看一下这个Z-turn Board,比 名片大了一点,黑色的板子,看着就很睿智(下面就用一张火车票和它做个 对比,火车票和名片大小基本一样)

下面我们来看一下硬件方面的详细配置:

1、主IC——XC7Z010XC7Z010数据手册

开发板采用 Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC XC7Z010。 Zynq-7000 系列 SoC将 ARM 处理器和 FPGA 架构紧密集成,拥有由两颗 ARM® Cortex™- A9 核组成的处理核心部分( PS),以及一颗 Xilinx 7 系列 FPGA 核心 Artix®-7 所构成的可编程逻辑部分(PL)。该系列芯片中, ARM 拥有相对于市面上其他处理器更强大的计算速度, FPGA 拥有完全可编程能力。 FPGA 的可编程能力, 配合开发板上引出的 I/O 口 ,能够适合多种应用场景。

7Z010与7Z020可以脚对脚兼容,XC7Z010与XC7Z020XC7Z020数据手册仅PL部分不同,XC7Z020逻辑单元多于XC7Z010,而在价格上两者之间的差距并不大。

2、内存——MT41K256M16HA-125DDR3MT41K256M16HA-125数据手册

开发板包括两片Micron公司的MT41K256M16HA-125DDR3内存颗粒,组成256M×32 位接口,共计1 GB随机存取内存。 DDR3存储器连接到SoC的PS DDR控制器的物理端口上,支持的最高速度达 1066MT/s。

3、存储——预留NANDFlash接口

开发板预留有 NAND Flash 位置,目前暂不支持。用户可以根据自己的需求进行扩展。

4、引导——SPIFlash W25Q128BVFIGW25Q128BVFIG数据手册

开发板带有一片 Quad-SPI Flash W25Q128BVFIG,可以用于引导SoC,初始化PS并配置 PL 部分。

5、数据存储——SD卡

Micro SD作为存储单元承担系统的数据存储以及引导功能,XC7Z010使用SD/SDIO控制器与 Micro SD卡连接,连接到SoC的 Bank 1/501 MIO[40-46], MIO[46]和 MIO[50]分别用作 SD 卡检测与 SD 卡写保护设置。 Micro SD 需要 3.3V 电平,但 SoC 一端电平为1.8V,所以需要进行电平转换, TXS02612 为 6 通道 SPDT 的电平转换芯片,两侧设置不同的电压,实现 1.8V到 3.3V转换。

6、USB×2

开发板上提供了两个Mini接口,一个是OTG,一个是UART转USB,如下图:

开发板USB OTG 口 J2,既可以作为USB Host又可以作为USB device,作为USB Host时可以连接U盘、鼠标等 USB 设备,作为USB device 时,可以连接其他主机,这时开发板充当USB网卡或者U盘的角色。SoC通过PS部分的MIO与一片SMSC公司的USB物理层芯片USB3320C连接来构成一个USB 2.0端口。

开发板上的调试串口为 TTL 电平,通过 USB-UART 桥芯片 CP2103 转成 USB 接口,方便连接电脑使用。 Zynq-7000 SoC PS 部分的 UART 接口是 MIO[48:49]。

7、以太网

Zynq-7000 SoC 的 PS 部分包含了两个千兆以太网 MAC 层硬件控制器,外部还需要一个以太网物理层传输芯片,开发板采用高通的 AR8035 作为 PHY, 使用 RGMII 接口接出一路千兆以太网口。

8、GPIO应用:

PL部分的EMIO,分别对应SW1~SW4(GPIO_110~GPIO_113),四个拨动开关,Linux可以直接操作,另外支持一个三色LED,分别是:

LED_RED: GPIO_114

LED_GREEN: GPIO_115

LED_BLUE: GPIO_116

以及一个蜂鸣器,对应的是GPIO_117。

另外,开发板上还有HDMI 控制器 SiI902x、温度传感器 LM75、加速度传感器 ADXl345等器件。

只看正面,虽然板子硬件配置不错,但是总感觉缺了什么,对,就是GPIO,让若一个板子没有GPIO,硬件再强大,对用户来说也少了很多可玩性。

翻开背面,不觉得柳暗花明又一村:

zturn-25

从整个板子正背面来看,资源还是非常的丰富,背面有两排扩展接口CN1和CN2,引出了7010的大部分常用引脚,如下图:

软件方面,米尔科技依旧是全部开源,主要的软件资源如下图:

从uboot到内核到驱动,整个都开源,足以看出米尔公司出品的技术能力以及板卡的适用性,板卡的设计非常具有前瞻性。

Z-TURN启动

开发板默认有两种启动方式可供选怎,分别是 SD 卡启动和 Quad -SPI 启动, 通过跳线 JP1、JP2进行选择(插上跳帽代表ON)。

  • 启动Ubuntu

首先要先用SD卡做启动的系统,这部分米尔科技官方已经给了很详细的教程了,这里就不细说了。插上JP2的跳线帽,去掉JP1的跳线帽选择从SD card启动系统。

首先要安装USB转串口驱动程序,才能通过串口调试开发板,下载地址为(http://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx)。

将USB_UART即USB调试接口和电脑连接, 打开电脑的管理器,可以看到串口标号,如下图15:

电脑上我使用的是SecureCRT软件,选择上面的串口号,配置波特率为115200,数据位为8,停止位为1,无奇偶校验位。

用HDMI连接线,将开发板和屏幕相连接,由于USB调试端口已经供电,将USB调试端口和电脑相连的时候,开发板已经启动。开发板只有一个USB_OTG接口,笔者使用了一个USB Hub,将OTG线和USB_OTG连接,将USB Hub连接,并插上鼠标键盘等。重启开发板。

串口打印信息如下:

大概20s左右,Ubuntu系统就启动起来了

在串口输入 # cat  /proc/cpuinfo查看CPU信息即可看到两个Cortex-A9的核心:

Ubuntu运行起来还是相当的流畅的,此系统是32bit的Ubuntu12.04版本的。

并没有使用官方提供的电源适配器,只是使用电脑的USB口即可启动Ubuntu,说明了开发板的功耗还是挺低的。

官方还是带了好多例程来操作板卡上的蜂鸣器、按键等一些资源的:

测试了一个按键的例程,编译后在开发板上执行,当开发板S1按键,按下时,屏幕打印信息:

  • 从QSPI启动系统

QSPI中的系统可以通过启动SD card时在Ubot中更新。

将跳线帽JP1和JP2都带上。

上电即可启动,大概8秒左右,即可进入系统:

  • vivado

Vivado是Xilinx公司针对旗下SoC全系列产品线推出的一款新一代的开发套件,包括逻辑设计、IP集成、嵌入式系统、仿真、DSP等。由于容量的限制,光盘中并没有vivado的安装文件,需要用户去官网下载,但是已有好心的网友下载好,传到百度云盘了,从百度云盘下东西,对于国内用户还是很快的。软件安装后大概占用18G的空间,所以用户需要准备好足够的硬盘空间。

安装vivado软件并不难,一步一步的按提示下去即可,最后从官网申请许可证使用。

下载程序需要通过Xilinx的下载器,通过开发板的JTAG下载,由于手头没有这个编程下载器,很是遗憾,这个功能就不能跟网友分享了。

小结

总体来说米尔科技的Z-turn Board做工还是很细致的,板卡布局也很有艺术感,可见其工程团队还是用了好多功夫的,850RMB的价格真的很划算,不愧可以称之为性价之王。唯一的不足就是没有配备编程下载器需要用户单独购买,很是不方便。

相关信息:

Z-turn Board价格咨询

Z-turn Board用户手册

原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!

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讨论 (3)

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zhoujunxia ·  2017-09-09
幸得安然 ·  2015-08-31
blackroot ·  2015-09-01

@幸得安然:有的贵呢500啊

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blackroot ·  2015-08-31