Набор Digilent PYNQ-Z1 Python

• Программирование через Python без проектирования логических схем
• SoC Xilinx Zynq XC7Z020 с процессором Cortex-A9 и FPGA Artix-7
• Нативная поддержка мультимедиа через HDMI и аудиоинтерфейсы
• Расширяемость через Pmod, Arduino шилды и Grove модули
• 512 МБ DDR3 памяти и 16 МБ Quad-SPI Flash
• Встроенные интерфейсы Ethernet, USB OTG и JTAG

Описание

Плата PYNQ-Z1 разработана для использования с новой структурой PYNQ с открытым исходным кодом, которая позволяет программистам использовать возможности SoC Xilinx Zynq (APSoC) без необходимости проектирования программируемых логических схем. Вместо этого SoC программируются с помощью Python, а код разрабатывается и тестируется непосредственно на PYNQ-Z1. Логические схемы импортируются как аппаратные библиотеки и программируются через их API практически так же, как и программные библиотеки.

PYNQ-Z1 — это программируемая FPGA-плата для встраиваемых систем, которая нативно поддерживает мультимедиа, используя аудио- и виде oint ерфейсы, находящиеся на борту. Плата разработана для легкого расширения ее возможностей с помощью модулей Pmod, шилдов Arduino, расширений Grove, а также через предоставленные порты GPIO. Возможности набора PYNQ-Z1 также можно расширять с помощью устройств USB, таких как Wi-Fi карты, модули Bluetooth или камеры.

Характеристики SoC

SoC ZYNQ XC7Z020-1CLG400C сочетает в себе двухъядерный процессор Cortex-A9 с тактовой частотой 650 МГц и программируемое устройство Xilinx. Контроллер памяти DDR3 имеет восемь каналов DMA и четыре высокопроизводительные подчиненные порты AXI3. Контроллер быстрых периферийных устройств включает 1-гигабитный Ethernet, USB 2.0, SDIO. Контроллер медленных периферийных устройств поддерживает SPI, UART, CAN, I2C. Программирование осуществляется через JTAG, память Quad-SPI flash и карту microSD.

FPGA и память

Программируемое устройство семейства Artix-7 имеет 13 300 логических ячеек, каждая с четырьмя шестивходовыми таблицами LUT и восемью триггерами flip-flop. Доступно 630 кБ быстрой блочной памяти RAM. Есть 4 блока управления сигналом тактового генератора, каждый с фазовой автоподстройкой частоты (PLL) и системой генерации и распределения сигналов тактового генератора (MMCM). Встроено 220 блоков DSP и аналого-цифровой преобразователь (XADC). Память DDR3 объемом 512 МБ имеет 16-битную шину с пропускной способностью 1050 Мбит/с. Память Quad-SPI Flash объемом 16 МБ имеет заводской уникальный идентификатор (совместимый с 48-битным EUI-48/64™). Встроен слот для карты microSD.

Питание и коммуникация

Питание возможно от USB или от источника питания с напряжением 7–15 В (необходимый ток: минимум 3 А). Встроен программатор USB-JTAG и конвертер USB-UART. Порт USB OTG работает исключительно в режиме хоста. Поддерживается гигабитная сеть Ethernet.

Мультимедиа и разъемы

Встроенный электретный микрофон с выходом PDM (импульсно-плотностная модуляция) и аудиовыход 3,5 мм jack (моно) в формате PWM. Есть входной и выходной порты HDMI. На плате размещены четыре кнопки, два ползунковых переключателя, четыре светодиода и два трехцветных светодиода. Для расширения функциональности предусмотрены два порта, совместимые с Pmod (16 выходов I/O FPGA), и разъем для шилдов Arduino/chipKIT (49 выходов I/O FPGA, 6 аналоговых входов XADC 0–3,3 В, 4 дифференциальных аналоговых входа XADC 0–1,0 В).

Комплект поставки

Внимание! Для использования платы PYNQ-Z1 со структурой PYNQ необходимо записать соответствующий образ на карту microSD. В комплект входит плата PYNQ-Z1.