xilinx fpga zynq 7020最小系统板原理图

### Zynq最小系统原理图设计 Zynq 最小系统的设计需要考虑其硬件组成以及各模块之间的连接关系。Zynq 是一种集成了 ARM 处理器和 FPGA 可编程逻辑的 SoC，因此其最小系统设计不仅需要满足 FPGA 的基本需求，还需要支持 ARM 处理器的正常运行[^2]。 #### 1. 系统供电 Zynq 的最小系统首先需要稳定的电源供应。通常情况下，Zynq 需要多个电压等级的电源，包括但不限于： - **VCCINT**: 用于内部核心逻辑，典型值为 1.0V。 - **VCCAUX**: 辅助电源，用于 PLL 和 DDR 控制器等，典型值为 1.8V 或 3.3V。 - **VCCO**: 输出引脚电源，根据实际使用场景选择 1.8V、2.5V 或 3.3V。 这些电源可以通过 LDO 或 DC-DC 转换器提供，并且需要添加去耦电容以确保电源稳定性[^3]。 #### 2. 晶振与时钟电路 Zynq 的时钟信号由外部晶振提供，常见的晶振频率为 50MHz 或 100MHz。时钟信号通过专用引脚输入到 FPGA 中，并经过内部 PLL 倍频或分频后分配给各个模块。此外，ARM 处理器也需要独立的时钟源，通常为 32.768kHz 的 RTC 晶振[^3]。 #### 3. 启动模式配置 Zynq 支持多种启动模式，包括从 FLASH 启动、JTAG 下载、SD 卡启动等。在最小系统中，通常选择从 SPI FLASH 或 BPI FLASH 启动。启动模式的选择通过 MIO 引脚的状态决定，例如： - **MIO[4:0]**: 用于配置启动模式。 - **EMIO**: 扩展 MIO，可用于额外的外设接口[^1]。 #### 4. JTAG 调试接口 为了方便开发和调试，Zynq 最小系统通常会集成 JTAG 接口。JTAG 接口允许开发者通过调试工具（如 Xilinx Vivado 或 SDK）下载比特流文件并调试软件程序[^4]。 #### 5. BOOT 引脚与复位电路 Zynq 的 BOOT 引脚决定了设备上电后的启动行为。复位电路则确保系统在上电或异常情况下能够正确复位。BOOT 引脚的状态可以通过电阻上拉或下拉实现[^3]。 #### 6. FPGA 配置接口 FPGA 配置接口用于加载比特流文件。对于 Zynq，常用的配置方式是通过 SPI FLASH 或 BPI FLASH 实现。配置接口的连接需要遵循特定的协议规范，并确保信号完整性[^2]。 #### 7. 核心板原理图绘制 在设计 Zynq 最小系统的核心板时，需要完成以下步骤： - 绘制所有用到元器件的原理图符号。 - 连接电源、时钟、复位、JTAG、BOOT 引脚等关键模块。 - 添加必要的去耦电容和滤波电路。 - 确保 PCB 布局布线符合信号完整性要求[^3]。 ```python # 示例代码：简单的 Zynq PS 初始化 def zynq_ps_init(): # 设置电源电压 vccint = 1.0 # VCCINT 电压 vccaux = 1.8 # VCCAUX 电压 # 配置时钟源 clk_freq = 50e6 # 主时钟频率 # 设置启动模式 boot_mode = "SPI_FLASH" # 启动模式 return f"Zynq PS initialized with VCCINT={vccint}V, VCCAUX={vccaux}V, CLK={clk_freq/1e6}MHz, Boot Mode={boot_mode}" ``` ###

Zynq7020核心板是一种开发板，核心芯片采用了Xilinx公司生产的ZYNQ7000系列的XC7Z020芯片。这款芯片的具体型号为XC7Z020CLG400-2。Zynq7020核心板的芯片速度等级为-2，属于工业级，封装为BGA400，引脚间距为0.8mm。该核心板中的Zynq芯片分为两部分，一部分是PS（Processing System，处理系统），另一部分是PL（Programmable Logic，可编程逻辑）。PL部分具有85K个逻辑单元、4.9Mbits的嵌入式存储资源、220个DSP单元、4个时钟管理单元（CMT）、16个全局时钟网络、6个用户I/O BANK和最大253个用户I/O。Zynq7020核心板集成了两个Cortex-A9处理器，AMBA互连，内部存储器，外部存储器接口和外设。这些外设包括USB总线接口，以太网接口，SD/SDIO接口，I2C总线接口，CAN总线接口，UART接口，GPIO等。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* [ZYNQ 领航者FPGA开发板ZYNQ7020核心板+开发地板PDF原理图+主要器件技术手册.zip](https://download.csdn.net/download/GJZGRB/15779571)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* *3* [ZYNQ 主控芯片](https://blog.csdn.net/yumuluo/article/details/122901908)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]