1 核心板簡介創(chuàng)龍科技SOM-TLZU是一款基于Xilinx UltraScale+ MPSoC系列XCZU7EV高性能處理器設(shè)計(jì)的高端異構(gòu)多核SoC工業(yè)核心板，處理器集成PS端（四核ARM Cortex-A53 + 雙核ARM Cortex-R5） + PL端UltraScale+架構(gòu)可編程邏輯資源，支持4K@60fps H.264/H.265視頻硬件編解碼，并支持SATA大容量存儲(chǔ)接口。 核心板通過工業(yè)級(jí)高速B2B連接器引出PCIe、SATA、Ethernet、USB3.0、CAN、UART、GTR、GTH等接口，可通過PS端加載PL端程序，且PS端和PL端可獨(dú)立開發(fā)。核心板經(jīng)過專業(yè)的PCB Layout和高低溫測試驗(yàn)證，穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。 用戶使用核心板進(jìn)行二次開發(fā)時(shí)，僅需專注上層運(yùn)用，降低了開發(fā)難度和時(shí)間成本，可快速進(jìn)行產(chǎn)品方案評(píng)估與技術(shù)預(yù)研。
圖 1 核心板正面圖
圖 2 核心板背面圖
圖 3 核心板斜視圖
圖 4 核心板側(cè)視圖
2 典型應(yīng)用領(lǐng)域
- 軟件無線電
- 雷達(dá)探測
- 光電探測
- 視頻追蹤
- 圖像處理
- 水下探測
- 定位導(dǎo)航
- 深度學(xué)習(xí)
- 醫(yī)療設(shè)備
3 軟硬件參數(shù)硬件框圖 圖 5 核心板硬件框圖
圖 6 Xilinx UltraScale + MPSoC處理器功能框圖
圖 7 Xilinx UltraScale + MPSoC處理器特性參數(shù)
硬件參數(shù)
表 1 CPU | Xilinx UltraScale+ MPSoC XCZU7EV-2FFVC1156I | 4x ARM Cortex-A53，主頻1.5GHz | 2x ARM Cortex-R5F，主頻600MHz | UltraScale+架構(gòu)可編程邏輯資源 | Mali-400 MP2 GPU圖形加速器，支持OpenGL ES 1.1/2.0、OpenVG 1.1 | Video Encoder/Decoder(VCU)視頻編 解碼器，支持4K@60fps H.264/H.265 | ROM | PS端：8GByte eMMC | PS端：128MByte(2x 64MByte) SPI FLASH | RAM | PS：單通道64bit DDR 總線，4GByte DDR4 | PL：單通道64bit DDR總線，4GByte DDR4 | Logic Cell | 504K | OSC | PS端：33.33MHz | B2B Connector | 2x 400pin公座高速B2B連接器，共800pin，間距0.8mm，合高7.0mm | | 1x 電源指示燈 | 2x PS端用戶可編程指示燈 | 1x PL端DONE指示燈 | 硬件資源 | 2x DisplayPort，4K@30fps | 2x SATA，速率最高支持6Gbps | 1x PS端PCIe，支持Gen1(2.5GT/s)、Gen2(5GT/s)，支持x1、x2、x4模式 | 4x 10/100/1000M Ethernet，支持GMII、RGMII和SGMII接口 備注：Ethernet2與USB0存在引腳復(fù)用關(guān)系，Ethernet3與USB1存在引腳復(fù)用關(guān)系，可通過EMIO方式引出使用 | 2x MMC/SD/SDIO，支持SD3.0/SDIO3.0/eMMC4.51/MMC4.51規(guī)范 備注：核心板板載eMMC設(shè)備已使用SD0，未引出至B2B連接器 | 2x USB3.0/2.0，支持HOST或OTG模式 | 1x QSPI，最高支持150MHz工作頻率 | 2x SPI，最高支持50MHz工作頻率 | 2x UART，最高支持波特率為6.25Mbps | 2x CAN，支持CAN 2.0A、CAN 2.0B標(biāo)準(zhǔn) | 2x I2C，支持I2C總線規(guī)范2.0 | 1x RTC，支持報(bào)警設(shè)置和周期中斷設(shè)置 | 2x Watchdog | 4x Timer | | | 20x GTH高速串行收發(fā)器，支持16.375Gbps | 2x PL端PCIe：支持Gen1(2.5Gbps)、Gen2(5Gbps)、Gen3(8Gbps)；支持x1、x2、x4、x8、x16模式 | 1x PL端ADC，采樣率高達(dá)200kSPS | 1x JTAG，支持IEEE 1149.1和IEEE 1149.6 | PS端IO：12個(gè)MIO26~MIO33，MIO40~MIO43 PL端IO：單端（29個(gè)），差分對(duì)（105對(duì)），共239個(gè)IO |
備注：PS端部分引腳資源存在復(fù)用關(guān)系；PS端PCIe、SATA、USB3.0、DisplayPort、SGMII功能需基于PS-GTR實(shí)現(xiàn)。
軟件參數(shù)
表 2 ARM端軟件支持 | U-Boot-2022.01、 Linux-5.15.36、Yocto 3.4(honister) | Xilinx Unified版本號(hào) | 2022.2 | 軟件開發(fā)套件提供 | PetaLinux-2022.2、Xilinx Vitis 2022.2、Xilinx HLS 2022.2、Vivado 2022.2 | 驅(qū)動(dòng)支持 | SPI FLASH | DDR4 | eMMC | MMC/SD | USB2.0 | USB3.0 | LED | KEY | RS232 | RS422 | RS485 | CAN | Ethernet | SATA | | HDMI OUT | SDI IN | SDI OUT | DisplayPort | EEPROM | Watchdog | RTC | ADC |
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4 開發(fā)資料（1） 提供核心板引腳定義、核心板3D圖形文件、可編輯底板原理圖、可編輯底板PCB、芯片Datasheet，縮短硬件設(shè)計(jì)周期； （2） 提供系統(tǒng)固化鏡像、文件系統(tǒng)鏡像、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)源碼，以及豐富的Demo程序； （3） 提供完整的平臺(tái)開發(fā)包、入門教程，節(jié)省軟件整理時(shí)間，讓應(yīng)用開發(fā)更簡單； （4） 提供詳細(xì)的PS + PL SoC架構(gòu)通信教程，完美解決異構(gòu)多核開發(fā)瓶頸。 開發(fā)案例主要包括： - 基于Linux、裸機(jī)的應(yīng)用開發(fā)案例
- 基于PS + PL的異構(gòu)多核開發(fā)案例
- 基于PL端的HDL、HLS開發(fā)案例
- CameraLink、SDI、HDMI視頻輸入/輸出案例
- H.264、H.265視頻硬件編解碼演示案例
- 高速AD(AD9613)采集 + 高速DA(AD9706)輸出案例
- AD9361軟件無線電案例
- Aurora光口通信案例
- PCIe通信案例
5 電氣特性工作環(huán)境
表 3 環(huán)境參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 工作溫度 | -40°C | / | 85°C | | / | 9.0V | / |
功耗測試
表 4 工作狀態(tài) | 電壓典型值 | | 功耗典型值 | 狀態(tài)1 | 9.0V | 0.52A | 4.68W | 狀態(tài)2 | 9.0V | 1.05A | 9.45W |
備注：功耗基于TLZU-EVM評(píng)估板測得。數(shù)據(jù)與具體應(yīng)用場景有關(guān)，僅供參考。 狀態(tài)1：評(píng)估板不接入其他外接模塊，PS端啟動(dòng)系統(tǒng)，不執(zhí)行額外應(yīng)用程序；PL端運(yùn)行LED測試程序。 狀態(tài)2：評(píng)估板不接入其他外接模塊，PS端啟動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行DDR壓力讀寫測試程序，4個(gè)ARM Cortex-A53核心的資源使用率均約為100%；PL端IFD綜合測試程序，資源利用率如下圖所示，電源估算功率為5.361W。
6 機(jī)械尺寸
表 5 PCB尺寸 | 65mm*100mm | PCB層數(shù) | 16層 | PCB板厚 | 2.5mm | 安裝孔數(shù)量 | 4個(gè) |
圖 8 核心板機(jī)械尺寸圖
7 產(chǎn)品型號(hào)表 6 型號(hào) | CPU | ARM主頻 | eMMC | DDR4 | SPI FLASH | 溫度級(jí)別 | SOM-TLZU-2-64GE-32/32GD-I-A2.0 | XCZU7EV | 1.5GHz | 8GByte | PS：4GByte PL：4GByte | 128MByte | 工業(yè)級(jí) |
備注：標(biāo)配為SOM-TLZU-2-64GE-32/32GD-I-A2.0。
型號(hào)參數(shù)解釋
圖 9 型號(hào)參數(shù)解釋
8 技術(shù)服務(wù)
（1） 協(xié)助底板設(shè)計(jì)和測試，減少硬件設(shè)計(jì)失誤； （2） 協(xié)助解決按照用戶手冊(cè)操作出現(xiàn)的異常問題； （3） 協(xié)助產(chǎn)品故障判定； （4） 協(xié)助正確編譯與運(yùn)行所提供的源代碼； （5） 協(xié)助進(jìn)行產(chǎn)品二次開發(fā)； （6） 提供長期的售后服務(wù)。
9 增值服務(wù)
- 主板定制設(shè)計(jì)
- 核心板定制設(shè)計(jì)
- 嵌入式軟件開發(fā)
- 項(xiàng)目合作開發(fā)
- 技術(shù)培訓(xùn)
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