Набір Digilent PYNQ-Z1 Python

• Програмування через Python без проєктування логічних схем
• SoC Xilinx Zynq XC7Z020 з процесором Cortex-A9 та FPGA Artix-7
• Нативна підтримка мультимедіа через HDMI та аудіоінтерфейси
• Розширюваність через Pmod, Arduino шилди та Grove модулі
• 512 МБ DDR3 пам'яті та 16 МБ Quad-SPI Flash
• Вбудовані інтерфейси Ethernet, USB OTG та JTAG

Опис

Плату PYNQ-Z1 розроблено для використання з новою структурою PYNQ з відкритим вихідним кодом, яка дозволяє програмістам використовувати можливості SoC Xilinx Zynq (APSoC) без необхідності проєктування програмованих логічних схем. Замість цього SoC програмуються за допомогою Python, а код розробляється та тестується безпосередньо на PYNQ-Z1. Логічні схеми імпортується як апаратні бібліотеки та програмуються через їх API практично так само, як і програмні бібліотеки.

PYNQ-Z1 — це програмована FPGA-плата для вбудованих систем, яка нативно підтримує мультимедіа, використовуючи аудіо- та відеоінтерфейси, що знаходяться на борту. Плата розроблена для легкого розширення її можливостей за допомогою модулів Pmod, шилдів Arduino, розширень Grove, а також через надані порти GPIO. Можливості набору PYNQ-Z1 також можна розширювати за допомогою пристроїв USB, таких як Wi-Fi карти, модулі Bluetooth або камери.

Характеристики SoC

SoC ZYNQ XC7Z020-1CLG400C поєднує в собі двоядерний процесор Cortex-A9 з тактовою частотою 650 МГц та програмований пристрій Xilinx. Контролер пам'яті DDR3 має вісім каналів DMA та чотири високопродуктивні підлеглі порти AXI3. Контролер швидких периферійних пристроїв включає 1-гігабітний Ethernet, USB 2.0, SDIO. Контролер повільних периферійних пристроїв підтримує SPI, UART, CAN, I2C. Програмування здійснюється через JTAG, пам'ять Quad-SPI flash та карту microSD.

FPGA та пам'ять

Програмований пристрій сімейства Artix-7 має 13 300 логічних комірок, кожна з чотирма шестивхідними таблицями LUT та вісьмома тригерами flip-flop. Доступно 630 кБ швидкої блочної пам'яті RAM. Є 4 блоки керування сигналом годинника, кожен з фазовою автопідстройкою (PLL) та системою генерації та розподілу сигналів годинника (MMCM). Вбудовано 220 блоків DSP та аналого-цифровий перетворювач (XADC). Пам'ять DDR3 об'ємом 512 МБ має 16-бітну шину з пропускною здатністю 1050 Мбіт/с. Пам'ять Quad-SPI Flash об'ємом 16 МБ має заводський унікальний ідентифікатор (сумісний з 48-бітним EUI-48/64™). Вбудований слот для карти microSD.

Живлення та комунікація

Живлення можливе від USB або від джерела живлення з напругою 7–15 В (необхідна сила струму: мінімум 3 А). Вбудований програматор USB-JTAG та конвертер USB-UART. Порт USB OTG працює виключно в режимі хоста. Підтримується гігабітна мережа Ethernet.

Мультимедіа та роз'єми

Вбудований електретний мікрофон з виходом PDM (імпульсно-щільнісна модуляція) та аудіовихід 3,5 мм jack (моно) у форматі PWM. Є вхідний та вихідний порти HDMI. На платі розміщено чотири кнопки, два повзункові перемикачі, чотири світлодіоди та два триколірні світлодіоди. Для розширення функціональності передбачено два порти, сумісні з Pmod (16 виходів I/O FPGA), та роз'єм для шилдів Arduino/chipKIT (49 виходів I/O FPGA, 6 аналогових входів XADC 0–3,3 В, 4 диференціальні аналогові входи XADC 0–1,0 В).

Комплект поставки

Увага! Для використання плати PYNQ-Z1 зі структурою PYNQ необхідно записати відповідний образ на карту microSD. У комплект входить плата PYNQ-Z1.