SNOWLeo 硬件用户手册 Ver:0.9
SNOWLeo 硬件用户手册 Ver:0.9
SNOWLeo 硬件用户手册
修订记录
版本 修订日期 修订内容
0.9 2013 年 10 月 29 日 用户手册初始版本
关于威视锐 http://v3t.cn 北京威视锐科技有限公司一直致力于创新性软件无线电系统设计与研发,同时也提供通用的数字信号处
理平台和 SoC 开发工具,以加快客户的创新步伐。 威视锐科技通过给客户提供射频、中频以及基带相关的模块、板卡、IPcore、算法以及系统等一体化解
决方案,大大简化了无线通信系统的设计难度。通过与微软研究院的长期合作,推出了基于多核 PC 的下一代软件无线电系统 SORA,引起了国际无线通信领域专家学者的广泛关注,被北美和欧洲等世界著名高校选为无线通信研究平台。
更多产品信息和技术资料请登录威视锐官方网站查询。
关于 Zing http://ZingSoC.com 威视锐科技旗下品牌 SNOWLeo 是国内最早从事 Xilinx ZYNQ SoC 技术开发和推广,针对基础学习、教
育培训、产品开发和科学研究不同领域,推出了高性价比的 ZYNQ SoC 开发板产品,已经服务于国内众多高校和近百家企业,成为了国内众多嵌入式培训机构 SoC FPGA 课程的指定实验平台。
更多产品信息和技术资料请登录 SNOWLeo 官方网站查询。
- 2 -
SNOWLeo 硬件用户手册
目录
修订记录 ......................................................................................................................................................... - 2 - 目录 ................................................................................................................................................................. - 3 - 1. 产品概述 ................................................................................................................................................. - 4 -
应用领域 ................................................................................................................................................. - 4 - 典型客户 ................................................................................................................................................. - 4 - 相关文档 ................................................................................................................................................. - 4 -
2. 购买信息 ................................................................................................................................................. - 5 - 3. 硬件资源 ................................................................................................................................................. - 6 -
3.1 核心芯片 .......................................................................................................................................... - 7 - 3.2 时钟配置 .......................................................................................................................................... - 8 -
3.2.1 PS 系统时钟源 ....................................................................................................................... - 8 - 3.2.2 PL 系统时钟源 ....................................................................................................................... - 8 -
3.3 DDR3 内存颗粒 ................................................................................................................................ - 9 - 3.4 Flash 设备 ........................................................................................................................................ - 12 - 3.5 USB2.0 ULPI 收发器 ...................................................................................................................... - 13 - 3.6 10/100/1000 MHz 的三速以太网口 ............................................................................................... - 15 - 3.7 用户 IO ........................................................................................................................................... - 16 -
3.7.1 用户 led ............................................................................................................................... - 16 - 3.7.2 用户按键 ............................................................................................................................. - 16 -
3.8 JTAG 接口 ....................................................................................................................................... - 17 - 3.9 SDIO 连接器 ................................................................................................................................... - 18 - 3.10 USB_UART 接口 .......................................................................................................................... - 19 - 3.11 HDMI 接口 .................................................................................................................................... - 19 - 3.12 模拟输入 ...................................................................................................................................... - 21 - 3.13 扩展接口 ...................................................................................................................................... - 22 -
3.13.1 Cmos 视频接口 .................................................................................................................. - 22 - 3.13.2 TE_100_5177984 接口 ....................................................................................................... - 23 -
4. ZYNQ 调试与配置 ............................................................................................................................... - 26 - 4.1 下载电缆 ......................................................................................................................................... - 26 - 4.2 ZYNQ 启动方式选择 ..................................................................................................................... - 29 -
4.2.2 NAND_FLASH 的固化与启动 ........................................................................................... - 29 - 4.2.3 TF 卡的固化与启动 ............................................................................................................. - 31 -
5. 保修条款 ............................................................................................................................................... - 32 - 6. 威视锐专业定制服务 ........................................................................................................................... - 33 -
- 3 -
SNOWLeo 硬件用户手册
1. 产品概述 SNOWLeo 是一款由北京威视锐公司推出的基于赛灵思可扩展处理平台架构的高性能开发平台。该平台
采用赛灵思最新推出的 Zynq-7000 系列 XC7Z010-1CLG400C 核心芯片,它采用 28nm 制程工艺,具有高性能、低功耗等特点,其最主要的特色是将双核 ARM® Cortex™-A9(处理器系统 PS)和赛灵思的可编程逻辑(可编程逻辑 PL)集成到一个单独芯片上。从而将 ARM®处理系统和与 Xilinx 7 系列可编程逻辑完美地结合在一起,使用户可以创建独特而强大的设计。
应用领域
工业控制、工业网络、机器视觉; 智能相机; 多功能打印机; 医疗诊断和成像; 汽车驾驶辅助设备和信息娱乐; 视频和夜视设备; LTE 射频和基带。
典型客户
高校客户:清华大学 北京大学 北京理工大学 北京邮电大学 北京交通大学 上海交通大学 天津大学
南开大学 哈尔滨工业大学 吉林大学 东北大学 大连理工大学 北京航空航天大学
研究所:航天一院 航天五院 航天三院 核工业研究所 中科院自动化所 中科院声学所 中科院计算所
广电总局规划院 兵器工业研究所 高能物理研究所
公司客户:通用电气 华为技术有限公司 京东方电子集团 大恒激光 一汽大众 中国移动研究院 神州龙芯
大唐微电子 立林科技集团 法国电信中国研发中心
相关文档
《SNOWLeo 开发板硬件手册》 《SNOWLeo 开发板快速入门》 《SNOWLeo 开发板管脚列表.xls》 《SNOWLeo 开发板原理图.pdf》
- 4 -
SNOWLeo 硬件用户手册
2. 购买信息
SNOWLeo 产品清单
项目 内容 数量 1 SNOWLeo 1 套 2 Red-Cable-USB 下载电缆 1 套 3 USB2.0-micro 线缆 1 条 4 USB2.0 OTG hub 1 条 5 HDMItypeC-HDMItypeA 1 条 6 TF 卡(4G) 1 个 7 配套 DVD 光盘 1 张
- 5 -
SNOWLeo 硬件用户手册
3. 硬件资源 SNOWLeo 开发套件具有丰富的硬件资源。其硬件资源分布图如图 3.1 所示。
图 3.1 SNOWLeo 硬件资源分布图
硬件资源列举如下: Zynq-7000 XC7Z010-1CLG400C; 512MB 的 DDR3 内存颗粒; NAND_FLASH; PS 系统时钟源:33.333MHz LVCMOS 晶振; PL 系统时钟源:50MHz LVCMOS 晶振;
- 6 -
SNOWLeo 硬件用户手册 USB2.0 ULPI PHY 及接口; SDIO PHY 及接口; USB_UART PHY 及接口; HDMI PHY 及接口; 千兆以太网 PHY 及接口; 用户 IO:复位键、按键 SW、LED 灯; XADC 接口、UART1 接口; JTAG 接口; 扩展接口:CMOS 视频接口和 TE_100_5177984 接口; 电源:3.3V、1.8V、1.35V、1V;
后面我们将详述相关的硬件资源。
3.1 核心芯片
SNOWLeo 使用了XC7Z010-1CLG400C Zynq-7000 EPP 核心芯片。ZYNQ EPP 将 SoC集成处理系统(PS)和可编程逻辑器件(PL)包含在单个芯片上。ZYNQ EPP 芯片的总体框图如图 3.2 所示,其中,PS 集成了两个 ARM®的 Cortex™-A9 MPCore 的™应用处理器,AMBA®互连,内部存储器,外部存储器接口和外设。这些外设主要包括 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。PS 可以独立运行并在上电或复位下启动。
图 3.2 ZYNQ EPP 芯片的总体框图
- 7 -
SNOWLeo 硬件用户手册
3.2 时钟配置
3.2.1 PS 系统时钟源
ZYNQ EPP 芯片通过外部的 X1 晶振为 PS 部分提供 33.333MHz 的时钟输入。其原理图如图 3.3 所示,
图 3.3 PS 系统时钟
PS 系统时钟的管脚分配如表 3.1 所示。
表 3.1 PS 时钟源管脚定义
PS 时钟源 信号名称 ZYNQ 管脚名称
X1 PS_CLK E7
时钟接入后需要通过 PLL 锁相环进行时钟的再分配,以满足不同模块的时钟需求。具体时钟分配如图
3.4 所示,详细信息可参考手册 ug585-Zynq-7000-TRM(download)。
图 3.4 PS 系统时钟分配图
3.2.2 PL 系统时钟源
ZYNQEPP 提供了单端 50MHz 的 PL 系统时钟源,3.3V 供电。该时钟源的原理图如图 3.5 所示,
DGND
PS_CLKCX1
0.47uF
3.3V
X1
33.3333MHzNC
1GND
2OUT
3VCC
4 RX133
- 8 -
http://www.xilinx.com/support/documentation/user_guides/ug585-Zynq-7000-TRM.pdf
SNOWLeo 硬件用户手册
图 3.5 PL 系统时钟源
它的管脚分配如表 3.2 所示。
表 3.2 PL 系统时钟管脚分配
PL 系统时钟源 信号名称 ZYNQ 管脚
X2 MCLK N18
3.3 DDR3内存颗粒
DDR3 是一种内存规格。它属于 SDRAM 家族的内存产品,提供了相较于 DDR2 SDRAM 更高的运行效能与更低的电压,是 DDR2 SDRAM(四倍资料率同步动态随机存取内存)的后继者(增加至八倍),也是现时流行的内存产品。
SNOWLeo 使用了型号为 MT41K128M16JT 的 DDR3L SDRAM 存储系统,供电电压 1.35V。它由 2 片内存颗粒组成(共计 512MB),总线宽度为 32bit。DDR3SDRAM 的最高运行速度可达 533MHz。该存储系统直接连接到了 ZYNQ EPP 处理系统(PS)的 BANK 502 的存储器接口上。
该 DDR3L SDRAM 的具体配置如表 3.3 所示。
表 3.3 DDR3L SDRAM 的具体配置
芯片类型 容量 配置 厂家
MT41K128M16JT 256MB 128M x 16bit Micrel
DDR3 的具体技术参数描述见表表 3.4。
表 3.4 DRAM 的具体技术参数
参数 数值
存储类型 DDR3
DRAM 总线宽度 32 bit
运行频率 533 MHz
单颗颗粒的总线宽度 16 bits
单颗存储容量 1024 bits
速度等级 DDR3_1066
DDR3L SDRAM 的原理图如图 3.6 所示。
MCLKRX233X2
50MHzNC
1GND
2OUT
3VCC
4CX2
0.47uF
DGND
3.3V
- 9 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 3.6 DDR3L SDRAM 原理图
DDR3L SDRAM 的管脚分配信息见表 3.5。
表 3.5 DDR3L SDRAM 管脚分配
ZYNQ 管脚 信号名称 DDR3 管脚名称 参考标示
C3 PS_DDR3_DQ0 DQ0 UM1
B3 PS_DDR3_DQ1 DQ1 UM1
A2 PS_DDR3_DQ2 DQ2 UM1
A4 PS_DDR3_DQ3 DQ3 UM1
D3 PS_DDR3_DQ4 DQ4 UM1
D1 PS_DDR3_DQ5 DQ5 UM1
C1 PS_DDR3_DQ6 DQ6 UM1
E1 PS_DDR3_DQ7 DQ7 UM1
E2 PS_DDR3_DQ8 DQ8 UM1
E3 PS_DDR3_DQ9 DQ9 UM1
G3 PS_DDR3_DQ10 DQ10 UM1
H3 PS_DDR3_DQ11 DQ11 UM1
J3 PS_DDR3_DQ12 DQ12 UM1
H2 PS_DDR3_DQ13 DQ13 UM1
PS_DDR3_CS_B
PS_DDR3_DQ18
PS_DDR3_DQ25
PS_DDR3_CKE
1.35V
PS_DDR3_DQ31
PS_DDR3_DQ19
PS_DDR3_DQ26
PS_DDR3_WE_B
PS_DDR3_DQ20
PS_DDR3_DQ27
VTTVREFVTTVREF
PS_DDR3_DQ21
PS_DDR3_DQ28
PS_DDR3_CAS_BPS_DDR3_RAS_B
PS_DDR3_DQ22
PS_DDR3_DQ29
PS_DDR3_DQ10
PS_DDR3_DQS0_NPS_DDR3_DQS0_P
PS_DDR3_ODT
PS_DDR3_DQ11
UM1
MT41K128M16JT
VDD1B2
VDDQ8H2
VDD2D9
VDDQ7F1
VDD3G7
VDDQ6E9 VDDQ5D2 VDDQ4C9 VDDQ3C1
VDDQ9H9
VDD4K2
VDD5K8
VDDQ1A1
VDDQ2A8
VSS5J2 VSS4G8 VSS3E1 VSS2B3 VSS1A9
VSSQ2B9
VSSQ3D1
VSSQ4D8
VSSQ5E2
VSSQ6E8
VSSQ7F9
VSSQ8G1
VSSQ9G9
VSSQ1B1
DQ0E3
DQ1F7
DQ2F2
DQ3F8
DQ4H3
DQ5H8
DQ6G2
DQ7H7
DQ8D7
DQ9C3
DQ10C8
DQ11C2
DQ12A7
DQ13A2
DQ14B8
DQ15A3
A0N3
A1P7
A2P3
A3N2
A4P8
A5P2
A6R8
A7R2
A8T8
A9R3
A10L7
A11R7
A12N7
BA2M3
LDME7
UDQSC7
UDMD3
UDQS#B7
CK#K7CKJ7CAS#K3
ODTK1
RAS#J3
CS#L2
LDQS#G3LDQSF3
WE#L3
BA0M2
BA1N8
CKEK9VDD6
N1
VDD7N9
VDD8R1
VDD9R9
VSS6J8
VSS7M1
VSS8M9
VSS9P1
VSS10P9
VSS11T1
VSS12T9
A13T3
A14_NC6T7
RST#T2
ZQL8
NC1J1
NC2J9
NC3L1
NC4L9
NC5M7
VREFCAM8
VREFDQH1
PS_DDR3_A12PS_DDR3_A11PS_DDR3_A10PS_DDR3_A9
PS_DDR3_DQ12
PS_DDR3_A3PS_DDR3_A2PS_DDR3_A1PS_DDR3_A0
PS_DDR3_A14PS_DDR3_A13
PS_DDR3_A8PS_DDR3_A7PS_DDR3_A6PS_DDR3_A5PS_DDR3_A4
PS_DDR3_DQ4PS_DDR3_DQ3PS_DDR3_DQ2PS_DDR3_DQ1PS_DDR3_DQ0
DGND
PS_DDR3_DQ13
PS_DDR3_DQ7PS_DDR3_DQ6PS_DDR3_DQ5
RM4240
PS_DDR3_DM0PS_DDR3_DM1
PS_DDR3_DQ14
PS_DDR3_BA2PS_DDR3_BA1PS_DDR3_BA0
DGND
PS_DDR3_DQS1_NPS_DDR3_DQS1_P
PS_DDR3_DQ15
PS_DDR3_DQ8
PS_DDR3_RESET_B
PS_DDR3_DQ9
PS_DDR3_CLK_N
1.35V
PS_DDR3_DQ23
PS_DDR3_RAS_BPS_DDR3_WE_B
PS_DDR3_CKE
PS_DDR3_CS_B
PS_DDR3_DQ30
PS_DDR3_DQS2_NPS_DDR3_DQS2_P
PS_DDR3_CAS_B
PS_DDR3_ODT
UM2
MT41K128M16JT
VDD1B2
VDDQ8H2
VDD2D9
VDDQ7F1
VDD3G7
VDDQ6E9 VDDQ5D2 VDDQ4C9 VDDQ3C1
VDDQ9H9
VDD4K2
VDD5K8
VDDQ1A1
VDDQ2A8
VSS5J2 VSS4G8 VSS3E1 VSS2B3 VSS1A9
VSSQ2B9
VSSQ3D1
VSSQ4D8
VSSQ5E2
VSSQ6E8
VSSQ7F9
VSSQ8G1
VSSQ9G9
VSSQ1B1
DQ0E3
DQ1F7
DQ2F2
DQ3F8
DQ4H3
DQ5H8
DQ6G2
DQ7H7
DQ8D7
DQ9C3
DQ10C8
DQ11C2
DQ12A7
DQ13A2
DQ14B8
DQ15A3
A0N3
A1P7
A2P3
A3N2
A4P8
A5P2
A6R8
A7R2
A8T8
A9R3
A10L7
A11R7
A12N7
BA2M3
LDME7
UDQSC7
UDMD3
UDQS#B7
CK#K7CKJ7CAS#K3
ODTK1
RAS#J3
CS#L2
LDQS#G3LDQSF3
WE#L3
BA0M2
BA1N8
CKEK9VDD6
N1
VDD7N9
VDD8R1
VDD9R9
VSS6J8
VSS7M1
VSS8M9
VSS9P1
VSS10P9
VSS11T1
VSS12T9
A13T3
A14_NC6T7
RST#T2
ZQL8
NC1J1
NC2J9
NC3L1
NC4L9
NC5M7
VREFCAM8
VREFDQH1
PS_DDR3_A13PS_DDR3_A12PS_DDR3_A11PS_DDR3_A10PS_DDR3_A9
PS_DDR3_A3PS_DDR3_A2PS_DDR3_A1PS_DDR3_A0
PS_DDR3_A14
PS_DDR3_A8PS_DDR3_A7PS_DDR3_A6PS_DDR3_A5PS_DDR3_A4
PS_DDR3_DQ16
DGND
PS_DDR3_DM2
RM5240
PS_DDR3_DM3
PS_DDR3_BA2PS_DDR3_BA1PS_DDR3_BA0
DGND
PS_DDR3_DQS3_NPS_DDR3_DQS3_P
PS_DDR3_CLK_PPS_DDR3_CLK_N
PS_DDR3_RESET_B
PS_DDR3_DQ24
PS_DDR3_DQ17
PS_DDR3_CLK_P
- 10 -
SNOWLeo 硬件用户手册 H1 PS_DDR3_DQ14 DQ14 UM1
J1 PS_DDR3_DQ15 DQ15 UM1
P1 PS_DDR3_DQ16 DQ16 UM2
P3 PS_DDR3_DQ17 DQ17 UM2
R3 PS_DDR3_DQ18 DQ18 UM2
R1 PS_DDR3_DQ19 DQ19 UM2
T4 PS_DDR3_DQ20 DQ20 UM2
U4 PS_DDR3_DQ21 DQ21 UM2
U2 PS_DDR3_DQ22 DQ22 UM2
U3 PS_DDR3_DQ23 DQ23 UM2
V1 PS_DDR3_DQ24 DQ24 UM2
Y3 PS_DDR3_DQ25 DQ25 UM2
W1 PS_DDR3_DQ26 DQ26 UM2
Y4 PS_DDR3_DQ27 DQ27 UM2
Y2 PS_DDR3_DQ28 DQ28 UM2
W3 PS_DDR3_DQ29 DQ29 UM2
V2 PS_DDR3_DQ30 DQ30 UM2
V3 PS_DDR3_DQ31 DQ31 UM2
A1 PS_DDR3_DM0 DM0 UM1
C2 PS_DDR3_DQS0_P DQS0_P UM1
B2 PS_DDR3_DQS0_N DQS0_N UM1
F1 PS_DDR3_DM1 DM1 UM1
G2 PS_DDR3_DQS1_P DQS1_P UM1
F2 PS_DDR3_DQS1_N DQS1_N UM1
T1 PS_DDR3_DM2 DM2 UM2
R2 PS_DDR3_DQS2_P DQS2_P UM2
T2 PS_DDR3_DQS2_N DQS2_N UM2
Y1 PS_DDR3_DM3 DM3 UM2
W5 PS_DDR3_DQS3_P DQS3_P UM2
W4 PS_DDR3_DQS3_N DQS3_N UM2
N2 PS_DDR3_A0 A0 UM1,UM2
K2 PS_DDR3_A1 A1 UM1,UM2
M3 PS_DDR3_A2 A2 UM1,UM2
K3 PS_DDR3_A3 A3 UM1,UM2
M4 PS_DDR3_A4 A4 UM1,UM2
L1 PS_DDR3_A5 A5 UM1,UM2
L4 PS_DDR3_A6 A6 UM1,UM2
K4 PS_DDR3_A7 A7 UM1,UM2
K1 PS_DDR3_A8 A8 UM1,UM2
J4 PS_DDR3_A9 A9 UM1,UM2
F5 PS_DDR3_A10 A10 UM1,UM2
G4 PS_DDR3_A11 A11 UM1,UM2
- 11 -
SNOWLeo 硬件用户手册 E4 PS_DDR3_A12 A12 UM1,UM2
D4 PS_DDR3_A13 A13 UM1,UM2
F4 PS_DDR3_A14 A14 UM1,UM2
L5 PS_DDR3_BA0 BA0 UM1,UM2
R4 PS_DDR3_BA1 BA1 UM1,UM2
J5 PS_DDR3_BA2 BA2 UM1,UM2
L2 PS_DDR3_CLK_P CK UM1,UM2
M2 PS_DDR3_CLK_N CK_B UM1,UM2
N3 PS_DDR3_CKE CKE UM1,UM2
M5 PS_DDR3_WE_B WE_B UM1,UM2
P5 PS_DDR3_CAS_B CAS_B UM1,UM2
P4 PS_DDR3_RAS_B RAS_B UM1,UM2
B4 PS_DDR3_RESET_B RESET_B UM1,UM2
N1 PS_DDR3_CS_B CS_B UM1,UM2
N5 PS_DDR3_ODT ODT UM1,UM2
G5 PS_VRN
H5 PS_VRP
H6 VTTVREF
P6 VTTVREF
3.4 Flash 设备
SNOWLeo 共有 2 种 flash 设备,分别是 NAND_FLASH 和 TF 卡。TF 卡设备的详细介绍将在 SDIO 连接器介绍。这里只介绍 NAND_FLASH。
NAND_FLASH可以作为系统的启动设备来存储系统的启动镜像。这些镜像主要包括FPGA的bit文件、ARM 的应用程序代码以及其它的用户数据文件。
NAND FLASH 的具体型号和相关参数见表 3.6。
表 3.6 Flash 的型号和参数
Flash 类型 芯片型号 容量
NAND Flash MT29F4G08ABADAWP 4Gb
NAND_FLASH 原理图如下图 3.7 所示。
- 12 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 3.7 NAND_FLASH 的原理图
有关 NAND_FLASH 的信号分配信息见表 3.7。
表 3.7 NAND_FLASH 管脚分配
ZYNQ 管脚 信号名称 NAND 管脚名称
C5/MIO14 NAND_BUSY R/B_N
D5/MIO8 NAND_RD RE_N
E6/MIO0 NAND_CS CE_N
D8/MIO7 NAND_CLE CLE
B8/MIO2 NAND_ALE ALE
D6/MIO3 NAND_WE WE_N
A6/MIO5 NAND_D0 IO0
A5/MIO6 NAND_D1 IO1
B7/MIO4 NAND_D2 IO2
E8/MIO13 NAND_D3 IO3
B5/MIO9 NAND_D4 IO4
E9/MIO10 NAND_D5 IO5
C6/MIO11 NAND_D6 IO6
D9/MIO12 NAND_D7 IO7
3.5 USB2.0 ULPI收发器
SNOWLeo 使用的 USB2.0 收发器是一个高速的物理层支持 UTMI+低引脚接口(ULPI)的标准接口。该 ULPI 标准定义了 USB 控制器 IP 和 PHY 设备(驱动 USB 物理总线)之间的接口。ULPI 标准的使用,减少了 USB 控制器 IP 和 PHY 设备之间的接口引脚数。
USB3320C-EZK 收发器的接口是通过存在于 ZYNQ EPP 处理器系统中的 IP 来实现的。该收发器由一个24MHz 的晶振提供时钟。
该收发器和 USB micro 接口之间的硬件连接支持 OTG 模式,在该模式下,USB 同时支持 host 和 device设备的接入。原理图如图 3.8 所示,
NAND_D4
3.3V
DGND
NAND_D5
UD1
MT29F4G08ABADAWP
R/B_N7
RE_N8
CE_N9
CLE16
ALE17
WE_N18
WP_N19
VSS225
IO826
DNU38
VSS448
NC11
NC22
NC33
NC44
NC55
NC811
NC914
NC1015
NC1120
NC1221
NC1322
NC1423
NC1524
IO927
IO1028
IO1133
VCC234
NC1635
VCC439
IO1240
IO1345
IO1446
IO1547
NC66
NC710
IO029
IO130
IO231
IO332
IO441
IO542
IO643
IO744
VCC112
VCC337
VSS113
VSS336
RD4 4.7K
NAND_CLE
NAND_D6
NAND_D0
NAND_D7
NAND_CSNAND_RD
3.3V
NAND_ALE
NAND_BUSY
NAND_BUSYNAND_D1
RD34.7K
3.3V
NAND_D2
NAND_WE
NAND_D3
- 13 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 3.8 USB3320C 收发器和接口原理图
该 USB 的管脚分配如表 3.8 所示。
表 3.8 USB 管脚分配
ZYNQ EPP 信号名称 USB3320 管脚
管脚名称 BANK 管脚号
PS_MIO36 501 A11 USB_CLKOUT 1
PS_MIO31 501 E16 USB_NXT 2
PS_MIO32 501 A14 USB_DATA0 3
PS_MIO33 501 D15 USB_DATA1 4
PS_MIO34 501 A12 USB_DATA2 5
PS_MIO35 501 F12 USB_DATA3 6
PS_MIO28 501 C16 USB_DATA4 7
PS_MIO37 501 A10 USB_DATA5 9
PS_MIO38 501 E13 USB_DATA6 10
PS_MIO39 501 C18 USB_DATA7 13
PS_MIO30 501 C15 USB_STP 29
PS_MIO29 501 C13 USB_DIR 31
USB 连接器的管脚功能如表 3.9 所示。
表 3.9 USB 连接器管脚功能
USB 连接器 信号名称 描述 USB3320 管脚
管脚 管脚名称
1 VBUS USB_VBUS_SEL 来自主机的+5V 电压 22
2 DM USB_DM 双向差分串行数据的 M 端 19
3 DP USB_DP 双向差分串行数据的 P 端 18
PS
_PO
R#
CB8 4.7uF
USB_CPENRB4
261DDB1LED
Red
UB2
MIC2025-1BM
EN1
FLG2
GND3
NC4
NC25OUT26IN7OUT18
3.3V 5V
DGND
JB1
MicroUSB
D-2
D+3
VB1
ID4
G2
7
G3
6
G15
G5
8G
49
SHL10
SHL11
RB3 1K
USB_NXT
DGND
US
B_D
P
US
B_D
M
USB_DMUSB_DP
USB_VBUS_SELUSB_CPEN
USB_ID
US
B_D
AT
A5
USB_VBUS_SELUSB_DATA0
FBB2BLM21P221SN
CB218pF
CB9
0.47uF
CB40.47uF
RB21M
UB1
USB3320C-EZK
CLKOUT_11
NXT_22
DATA0_33
DATA2_55
DATA1_44
DATA3_66
DATA4_77
REFSEL0_88
VD
DIO
_32
32
DIR
_31
31
VD
D18
_30
30
ST
P_2
929
VD
D18
_28
28
RE
SE
TB
_27
27
EF
CLK
_26
26
XO
_25
25
VDD33_P20
DM_1919
DP_1818
RBIAS_2324
ID_2323
VBUS_2222
VBAT_2121
CPEN33_1717
CTR_GND_3333
DA
TA
5_9
9
DA
TA
6_10
10
RE
FS
EL1
_11
11
NC
_12
12
DA
TA
7_13
13
RE
FS
EL2
_14
14
SP
K_L
_15
15
SP
K_R
_16
16
CB118pF
USB_CLKOUT RB18.06K
DB2BAT54S
3
1 2
CB7
0.47uF
FBB1 BLM21P221SN
CB34.7uF
YB124.000MHz
CB60.47uF
DB1BAT54S
3
1 2 CB50.47uF
DGND
DGND
DGNDDGNDDGND
DGND
VCCO_MIO
VCCO_MIO 1.8V 1.8V
3.3V
1.8V1.8VVCCO_MIO
USB_VBUS_SEL
VC
CO
_MIO
VCCO_MIO
US
B_V
BU
S_S
EL
US
B_V
BU
S_S
EL
DGNDDGND
DGND
USB_VBUS_SEL
USB_ID
US
B_D
IR
USB_DATA1
USB_DP
USB_DM
US
B_S
TP
USB_DATA2
USB_DATA3
US
B_D
AT
A6
USB_DATA4
US
B_D
AT
A7
DGND
- 14 -
SNOWLeo 硬件用户手册 4 ID USB_ID 检测不同类型 USB 设备 23
5 GND GND 信号地 33
3.6 10/100/1000 MHz 的三速以太网口
SNOWLeo 采用 Marvell Alaska 的 PHY 装置(88E1116R),它支持 10 MB/ s,100 Mb / s 或 1000 Mb / s的以太网通讯,通过 RGMII 接口模式连接到了 EPP 上。YE1 为 88E1111 PHY 芯片提供了一个 25MHz 的时钟源。图 3.10 为以太网口的原理图。
图 3.10 以太网口原理图
三速以太网口的管脚分配如表 3.10 所示。
表 3.10 以太网管脚分配
ZYNQ EPP 信号名称
M88E1116R PHY
管脚名称 BANK 管脚号 管脚号 管脚名称
PS_MIO53 501 C11 PHY_MDIO 45 MDIO
PS_MIO52 501 C10 PHY_MDC 48 MDC
PS_MIO16 501 A19 PHY_TX_CLK 60 TX_CLK
PS_MIO21 501 F14 PHY_TX_CTRL 63 TX_CTRL
PS_MIO20 501 A17 PHY_TXD3 62 TXD3
PS_MIO19 501 D10 PHY_TXD2 61 TXD2
PS_POR#
CONFIG2
RL2 4.7K
RL3 4.99K
UL1-1
88E1116R
MDIO45
MDC48
TX_CLK60
TX_CTRL63
TXD362
TXD261
TXD159
TXD058
RX_CLK53
RX_CTRL49
RXD355
RXD254
RXD151
RXD050
CONFIIG33
CONFIIG22
CONFIIG11
CONFIIG064
XTAL_IN38
XTAL_OUT39
COMA_B4
VREF57
RESET_B10
MDI0_P31
MDI0_N30
MDI1_P26
MDI1_N25
MDI2_P24
MDI2_N23
MDI3_P20
MDI3_N19
RSET33
CTRL1817
DIS_REG1212
LED06
LED18
LED29
HSDAC_P36
HSDAC_N35
TSTPT32
TRST_B11
TCK42
TMS41
TDI43
TDO44
RL4
4.7K
UL1-2
88E1116R
VDDOR_5252
VDDOR_5656
VDDO_4646
VDDO_77
DVDD_4040
DVDD_55
DVDD_1313
DVDD_4747
NC_1818
NC_2828
EPAD65
AVDD_2121
AVDD_2222
AVDD_2727
AVDD_2929
AVDDC_3434
AVDDC_3737
AVDDR_1414
AVDDR_1515
AVDDX_1616
RL1 4.7K
DGND
DGND
DGND
DGND
1.8V_FILT
1.8V_FILT
1.8V_FILT
VCCO_MIO
VCCO_MIO
VCCO_MIO
PHY_DVDD
PHY_RXD0
1.2V regulator supply-1.8v
PHY_MDIO
1.8,2.5,3.3non-rgmii digital io supply
PHY_TXD0
PHY_MDI1_NPHY_MDI1_P
PHY_RXD1
PHY_MDI2_NPHY_MDI2_P
1.8V regulator supply-2.5,3,3 or 1.8
PHY_RXD2
PHY_TXD1
PHY_LED1PHY_LED2
CONFIG3
PHY_MDI3_NPHY_MDI3_P
rgmii digital io supply
PHY_RXD3
PHY_TXD2
PHY_LED0
PHY_TXD3
same voltage as avddc
PHY_MDC
PHY_XTAL_IN
core supply 1.2v,internal
PHY_HSDAC_NPHY_HSDAC_P
analog supply 1.8v
PHY_RX_CLK
PHY_XTAL_OUT
PHY_TX_CLK
1.8,2.5,3.3
PHY_MDI0_P
PHY_LED0
analog supply 1.8,2.5,3.3 for xtal
if not use regulator must be 1.8v
PHY_RX_CTRL
PHY_MDI0_N
PHY_TX_CTRL
- 15 -
SNOWLeo 硬件用户手册 PS_MIO18 501 B18 PHY_TXD1 59 TXD1
PS_MIO17 501 E14 PHY_TXD0 58 TXD0
PS_MIO22 501 B17 PHY_RX_CLK 53 RX_CLK
PS_MIO27 501 D13 PHY_RX_CTRL 49 RX_CTRL
PS_MIO26 501 A15 PHY_RXD3 55 RXD3
PS_MIO25 501 F15 PHY_RXD2 54 RXD2
PS_MIO24 501 A16 PHY_RXD1 51 RXD1
PS_MIO23 501 D11 PHY_RXD0 50 RXD0
3.7 用户 IO
3.7.1 用户 led
SNOWLeo 硬件设计上共有 6 位 led 灯。其中,PS 部分有 2 位,PL 部分有 4 位。原理图如图 3.11 所示,
图 3.11 用户 led 原理图
表 3.11 为 6 位 led 灯的详细描述信息。
表 3.11 led 管脚分配
设备名称 信号名称 ZYNQ 管脚
DDU1 LEDG0 J16
DDU2 LEDG1 G20
DDU3 LEDG2 F20
DDU4 LEDG3 G15
DDU5 PS_LED0 A7
DDU6 PS_LED1 C8
3.7.2 用户按键
SNOWLeo 共有 3 位用户按键。其中,1 位用户按键,2 位复位按键。原理图如图 3.12 所示。
RU5 510PS_LED1PS_LED0
RU6 510 DGNDDGND
DDU6LED
DDU5LED
RU1 510LEDG1LEDG2LEDG3
LEDG0RU2 510RU3 510RU4 510
DGND
DGNDDGND
DDU3LED DGND
DDU1LEDDDU2LED
DDU4LED
RU7 4.7K 3.3VPUSH
SW1BUTTON_7914G1
12
2DGNDPUSH
RC12 4.7KPS_POR#
+
ECC1 22uF
SWR1
DGND
DGND
3.3V
PS_POR#
+
ECC2 22uF
RC13 4.7KPS_SRST#
SWR2
DGNDPS_SRST#
DGND
3.3V
PS_SRST#
PS_POR#
- 16 -
SNOWLeo 硬件用户手册 图 3.12 用户按键原理图
用户按键的管脚列表如表 3.12 所示。
表 3.12 用户按键管脚分配
设备名称 信号名称及简述 ZYNQ 管脚名称
SW1 PUSH(用户按键) E17
SWR1 PS_POR#(上电复位键) C7
SWR2 PS_SRST#(系统复位键) B10
3.8 JTAG接口
ARM 和 FPGA 的 JTAG 接口同时连接到一个 JTAG 链上。通过这个 JTAG 接口可以同时配置 ARM 处理器和 FPGA 逻辑。如图 3.13 所示。
图 3.13 JTAG 及其接口
我们通过 xilinx 提供的开发工具下的 impact 可以扫描到这两个核,见图 3.14,
图 3.14 xilinx impact 工具扫描 ZYNQ 核
JTAG 的原理图如图 3.15 所示,
DGND
3.3V JC1
XILINX_FPGA_JTAG14
GND1
VREF2
GND3
TMS4
GND5
TCK6
GND7
TDO8
GND9
TDI10
GND11
NC112
GND13
NC214
JTAG_TMS
JTAG_TDOJTAG_TCK
JTAG_TDI
- 17 -
SNOWLeo 硬件用户手册 图 3.15 JTAG 接口原理图
具体的管脚分配见表 3.13.
表 3.13 JTAG 管脚分配
信号名称 ZYNQ 管脚号
JTAG_TCK F9
JTAG_TMS J6
JTAG_TDI G6
JTAG_TDO F6
3.9 SDIO连接器
SNOWLeo 包含了安全数字输入/输出(SDIO)接口,以提供用户逻辑访问通用的非易失性 SDIO 存储卡和外围设备。SDIO 信号经 TXS02612 电平转换器与 ZYNQ EPP 的 PS 501BANK 信号相连,该 BANK 的VCCMIO 设置为 1.8V。
SDIO 连接器的原理图如图 3.16 所示,
图 3.16 SDIO 连接器原理图
其中 SDIO 电平转换器的管脚分配列表如表 3.14 所示。
表 3.14 SDIO 电平转换器管脚分配
UD2 管脚名称 信号名称 ZYNQ 管脚
CLKA SD_CLK D14
CMDA SD_CMD C17
DAT0A SD_DAT0 E12
DAT1A SD_DAT1 A9
DAT2A SD_DAT2 F13
DAT3A SD_DAT3 B15
电平转化器与 SDIO 接口的信号说明见表 3.15。
表 3.15 电平转化器与 SDIO 接口信号说明
信号名称 UD2 电平转换器 SDIO 连接器
管脚号 管脚名称 管脚号 管脚名称
RD2 4.7K
SDIO_CMD
DGND
SD_DAT3
SD_DAT2
SDIO_CLK
DGND DGND
3.3VUD2
TXS02612RTWR
DAT0A6
DAT1A7
DAT2A1
DAT3A3
CMDA4
CLKA9
SEL24
GND12
GND211
VCCB021
VCCB117
DAT0B018
DAT0B114
DAT1B016
DAT1B115
DAT2B023
DAT2B18
DAT3B022
DAT3B110
CMDB020
CMDB112
CLKB019
CLKB113
PAD25
VCCA5
VCCO_MIO
SDIO_DAT1
SDIO_DAT0SD_DAT0
SD_CMD
SD_DAT1
SDIO_DAT3
SDIO_DAT2
SD_CLK
SDIO_DAT0
SDIO_CLK
SDIO_CMDSDIO_DAT3SDIO_DAT2
RD1 4.7K
SDIO_DAT1
3.3V
3.3V
SDIO_CMD
JD1TF01A
DAT21
DAT32
CMD3
VCC4
CLK5
VSS6
DAT07
DAT18
GND10
CD9
Sh111
Sh212
Sh313
- 18 -
SNOWLeo 硬件用户手册 GND N/A N/A 9 CD
SDIO_CMD 20 CMDB0 3 CMD
SDIO_CLK 19 CLKB0 5 CLK
SDIO_DAT2 23 DAT2B0 1 DAT2
SDIO_DAT1 16 DAT1B0 8 DAT1
SDIO_DAT0 18 DAT0B0 7 DAT0
SDIO_DAT3 22 DAT3B0 2 DAT3
3.10 USB_UART接口
SNOWLeo 包含一个 Silicon Labs 公司的 CP2103GM USB-UART 桥接设备,它允许一台主机连接到一个USB 端口。主机 PC 的 USB 电缆连接到 SNOWLeo 中的 USB micro 端口上时,也就为 CP2103GM 提供了5V 的供电电压。
CP2013GM TX 和 RX 引脚连接到了 ZYNQ 的 EPP PS IO 外设集中的 UART_0 IP 块上。 ZYNQ EPP 支持 USB-UART 桥接器使用两个信号引脚:发送(TX)和接收(RX)。
Silicon Labs 为主机 PC 提供了虚拟 COM 端口(VCP)驱动程序。这些驱动程序允许 CP2103GM USB-UART 桥接设备在通信应用软件(例如,TeraTerm 或超级终端)显示为一个 COM 端口。 VCP 设备驱动程序必须在 PC 主机与 Zing 开发板板建立通信前进行安装。
CP2103GM 的原理图如图 3.17 所示。
图 3.17 CP2103GM 原理图
USB_UART 接口的管脚列表如表 3.16 所示。
表 3.16 USB_UART 管脚分配
3.11 HDMI 接口
HDMI ,全称为高清晰度多媒体视频输出接口。SNOWLeo 上使用了 Sil9134CTU 型的 HDMI 芯片。 该芯片提供了完整的 HDMI 数字视频/音频传输解决方案,它具有专业音频/视频处理功能。这也使它在
UART0_TXUART0_RX
5V
JU1
MicroUSB
D-2
D+3
VB1
ID4
G2
7G
36
G15
G5
8
G4
9
SHL10
SHL11
DU-DU+
5V
3.3V
5V
UU1
CP2103-GM
VDD6
GND12
RST#9
REGIN7
VBUS8
D+3
D-4
TXD_O25
RXD_I24
CTS22
RTS23
DSR26
DTR27
DCD28
RI1
SUS12
SUS#11
VIO5
NC213
NC314
NC415
GPIO316
GPIO217
GPIO118
GPIO019
NC920
NC1021
NC110
CTR_GND30 CNR_GND29
DGND
DU2BAT54S
3
1 2
DU1BAT54S
3
1 2
CU20.47uF
DGND
DU
-
DU-DU+
RU8 4.7K
CU10.47uF
DU
+
【USB UART】
VCCO_MIO
5V
ZYNQ EPP UART 功能 信号名称
CP2103GM
管脚名称 BANK 管脚号 管脚 UART 功能
PS_MIO46 501 B14 TX,数据输出 UART0_TX 24 RXD,数据输入
PS_MIO47 501 D16 RX,数据输入 UART0_RX 25 TXD,数据输出
- 19 -
SNOWLeo 硬件用户手册 消费电子设备中变得越来越受欢迎。
其原理图如图 3.18 所示。
图 3.18 HDMI 接口原理图
HDMI 接口芯片 9134 的管脚列表如表 3.17 所示。
表 3.17 HDMI 管脚分配
ZYNQ 管脚 信号名称 SiI9134CTU
管脚号 管脚名称
N17 HDMI_R0 63 D28_R0_C0
M14 HDMI_R1 62 D29_R1_C1
N16 HDMI_R2 61 D30_R2_C2
P15 HDMI_R3 60 D31_R3_C3
T20 HDMI_R4 59 D32_R4_C4
T16 HDMI_R5 58 D33_R5_C5
M17 HDMI_R6 57 D34_R6_C6
R14 HDMI_R7 56 D35_R7_C7
Y16 HDMI_G0 79 D16_G0_Y0
V17 HDMI_G1 78 D17_G1_Y1
HDMI_G5
HDMI_R7
HDMI_B4
HDMI_G6HDMI_G7
HDMI_B5HDMI_B6HDMI_B7
HDMI_R0
I2C_SDA_BUFI2C_SCL_BUF
HDMI_DE
HDMI_I2SD
HDMI_G0
RH6 698 1%
UH1
SiI9134CTU
D098
D197
D296
D395
D4_B094
D5_B193
D6_B292
D7_B391
D8_B490
D9_B586
D10_B685
D11_B784
D1283
D1382
D1481
D1580
D16_G0_Y079
D17_G1_Y178
D18_G2_Y277
D19_G3_Y375
D20_G4_Y474
D21_G5_Y573
D22_G6_Y672
D23_G7_Y771
D2470
D2569
D2668
D2767
D28_R0_C063
D29_R1_C162
D30_R2_C261
D31_R3_C360
D32_R4_C459
D33_R5_C558
D34_R6_C657
D35_R7_C756
DE1
HSYNC2
IDCK88
VSYNC3
TXC-30
TXC+31
TX0-33
TX0+34
TX1-36
TX1+37
TX2-39
TX2+40
EXT_SWG27
HPD51
RSVDL52
INT24
CI2CA50CSCL48CSDA49nRESET25DSCL46DSDA47
IOVCC33_114
IOVCC33_253
IOVCC33_366
IOVCC33_489
AVCC3344
AVCC18_132
AVCC18_238
CVCC18_112
CVCC18_255
CVCC18_364
CVCC18_476
CVCC18_599
PVCC128
PVCC242
DDCPWR5V45
GND113
GND254
GND365
GND487
GND5100
AGND126
AGND229
AGND335
AGND441
AGND543
DL017
DL119
DL221
DL323
DR016
DR118
DR220
DR322
SD09
SD18
SD27
SD36
SCK11
DCLK15
MCLK5
WS10
SPDIF4
HDMI_HS
HDMI_B0
3.3V
3.3VA
5V
1.8V
1.8V
HDMI_RST#
HDMI_R1
HDMI_I2SMCLK
HDMI_OUT_HPD
HDMI_OUT_CA
HDMI_VS
HDMI_R2
HDMI_G1
HDMI_IRQ
HDMI_OUT_TXC-HDMI_OUT_TXC+
HDMI_OUT_TX2+
HDMI_OUT_TX0-HDMI_OUT_TX0+HDMI_OUT_TX1-HDMI_OUT_TX1+HDMI_OUT_TX2-
HDMI_OUT_DDCSCLHDMI_OUT_DDCSDA
HDMI_I2SCLK
HDMI_R3
HDMI_G2
HDMI_CLK
HDMI_R4
HDMI_G3
HDMI_B1
HDMI_G4
HDMI_R5
HDMI_B2
HDMI_R6
HDMI_I2SWS
HDMI_B3
- 20 -
SNOWLeo 硬件用户手册 W18 HDMI_G2 77 D18_G2_Y2
V20 HDMI_G3 75 D19_G3_Y3
W19 HDMI_G4 74 D20_G4_Y4
R17 HDMI_G5 73 D21_G5_Y5
R19 HDMI_G6 72 D22_G6_Y6
T17 HDMI_G7 71 D23_G7_Y7
W14 HDMI_B0 94 D4_B0
Y14 HDMI_B1 93 D5_B1
P14 HDMI_B2 92 D6_B2
V15 HDMI_B3 91 D7_B3
T14 HDMI_B4 90 D8_B4
Y17 HDMI_B5 89 D9_B5
V16 HDMI_B6 88 D10_B6
R16 HDMI_B7 87 D11_B7
T11 HDMI_DE 1 DE
T10 HDMI_VS 3 VSYNC
V12 HDMI_HS 2 HSYNC
U18 HDMI_CLK 5 MCLK
T12 HDMI_I2SCLK 11 SCK
U12 HDMI_I2SD 9 SD0
W13 HDMI_I2SMCLK 5 DCLK
V13 HDMI_I2SWS 10 WS
B13 I2C_SCL_BUF 48 CSCL
B9 I2C_SDA_BUF 49 CSDA
3.12 模拟输入
SNOWLeo 提供了模拟前端 XADC,该模块包括了一个双 12-bit,1 MSPS 的模数转换器(ADC)和片上传感器。更多详细信息用户可参考 Xilinx 7 系列 FPGA 有关 XADC 的用户指南。其原理图如图 3.2.10 所示。
图 3.19 XADC 原理图
SNOWLeo的XADC同时具有内部ZYNQ EPP传感器测量和外部测量的能力。它可以实现对VCCINT,VCCAUX,VCCBRAM 等内部模拟量的测量和模数转换。XADC 的引脚总是使用差分线。如果用户要使用单端输入的话,需要将 N 端的信号线接地。
XADC 插头(JA1)的引脚描述如表 3.18 所示。
表 3.18 XADC 管脚分配
信号名称 ZYNQ 管脚
JA1
SIP3
123
DGND
CA1
0.47uF
DGNDRA1 100XADC_VN
XADC_VP RA2 10K
RA3
4.99
K
- 21 -
SNOWLeo 硬件用户手册 XADC_VN L10
XADC_VP K9
XADC 外部测量插头(JA1)可以用来作为 ZYNQ EPP 的专用 VP / VN 信道的模拟输入。用户可以对外
部模拟输入信号进行采样,实现 AD 转换。它的具体参数见表 3.19.
表 3.19 XADC 参数
参数 数值
VCC_ADC 1.8V
VREF_ADC 1.25V
ADC 范围 0—1V
ADC 采样率 1MSPS
ADC 通道数 16
3.13 扩展接口
SNOWLeo 上包含了两种扩展接口,分别是 Cmos 视频接口和 TE_100_5177984 接口。
3.13.1 Cmos 视频接口
图 3.20 PMOD 接口原理图
表 3.20 PMOD 连接器管脚分配
JV1 管脚号 信号名称 ZYNQ 管脚
33 CMOS_D0 G19
32 CMOS_D1 H18
30 CMOS_D2 G18
29 CMOS_D3 G17
27 CMOS_D4 A20
CMOS_D3
CMOS_HS
CMOS_D0
CMOS_D2
CMOS_PCLK
CMOS_D4
CMOS_STROBE
CMOS_D10
CMOS_RST
CMOS_D5
CMOS_D6
CMOS_XCLK
CMOS_D8
CMOS_D7
CMOS_VS
CMOS_PWD
CMOS_D11
CMOS_D9
CMOS_D1
JV1
FPC_0.5MM_40_DOWN
123456789
10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
5V
3.3V
RV1 4.7KRV2 4.7K
3.3V
I2C_SCLI2C_SDA
CV20.47uF
DGND
UV1
TXS0104EPW
VCCA1
A12
A23
A34
A45
NC16
GND7
OE8NC29B410B311B212B113VCCB14
DGND
VCCO_MIO
VCCO_MIO
CV10.47uF
VCCO_MIO
DGND
RV3 NC
3.3V
RV4 NC
VCCO_MIO
I2C_SCL_BUFI2C_SDA_BUF
3.3VVCCO_MIO
I2C_SCLI2C_SDA
3.3V
I2C_SCL_BUFI2C_SDA_BUF
CMOS_PIO0
CMOS_PIO1
RV6 NCRV5 NCI2C_SCL
I2C_SDAI2C_SCL_BUF I2C_SCL_BUF
I2C_SDA_BUFI2C_SDA_BUF
- 22 -
SNOWLeo 硬件用户手册 26 CMOS_D5 E19
24 CMOS_D6 C20
23 CMOS_D7 B19
21 CMOS_D8 D20
20 CMOS_D9 E18
18 CMOS_D10 D18
17 CMOS_D11 D19
13 CMOS_HS F17
11 CMOS_VS F16
15 CMOS_PCLK K17
10 CMOS_PIO0 F19
31 CMOS_PIO1 B20
25 CMOS_PWD H15
4 CMOS_RST G14
1 CMOS_STROBE H17
9 CMOS_XCLK H16
7 I2C_SCL_BUF B13
5 I2C_SDA_BUF B9
3.13.2 TE_100_5177984 接口
SNOWLeo 采用了 100 pin 的 TE_100_5177984 扩展接口实现子卡和载卡之间的高速通信。 J1 接口的其原理图如图 3.21 所示,
GPIOA31
GPIOA16
GPIOA4
GPIOA21
GPIOA7
GPIOA22
GPIOA8
5V5V
GPIOA29GPIOA30
3.3V 3.3V
DGND
GPIOA1
GPIOA13
HDMI_R5HDMI_R3HDMI_R1HDMI_G7
GPIOA10
DGND
GPIOA24
GPIOA_CLKN
GPIOA18 GPIOA19
DGND
GPIOA12
GPIOA6
GPIOA27
GPIOA5
GPIOA11
HDMI_B5HDMI_B3
HDMI_VSHDMI_B1
DGND
DGND
5V
GPIOA17
GPIOA25
DGND
DGND
DGND
DGND
DGND
DGND
DGND
DGND
DGND
HDMI_R6
HDMI_I2SCLKGPIOB0
GPIOA26
DGND
HDMI_R0
HDMI_B6
GPIOB2
HDMI_I2SD
DGND
HDMI_R4HDMI_R2
HDMI_B4
HDMI_G6
DGND
DGND
DGND
HDMI_G0
DGND
HDMI_B2
HDMI_HS
HDMI_G4HDMI_G2
GPIOA33
GPIOA14
GPIOA0
HDMI_CLK
HDMI_B0
GPIOB1HDMI_I2SMCLK
HDMI_R7
GPIOB3
HDMI_I2SWS
GPIOA9
DGND
GPIOA23GPIOA20
J1
TE_0.8_100
11
33
55
77
99
1111
1313
1515
1717
1919
2121
2323
2525
2727
2929
3131
3333
3535
3737
3939
4141
4343
4545
4747
4949
5151
5353
5555
5757
5959
6161
6363
6565
6767
6969
7171
7373
7575
7777
7979
22
44
66
88
1010
1212
1414
1616
1818
2020
2222
2424
2626
2828
3030
3232
3434
3636
3838
4040
4242
4444
4646
4848
5050
5252
5454
5656
5858
6060
6262
6464
6666
6868
7070
7272
7474
7676
7878
8080
8181
8383
8585
8787
8989
9191
9393
9595
9797
9999
8282
8484
8686
8888
9090
9292
9494
9696
9898
100100
DGND
GPIOA2
GPIOA15
GPIOA3
GPIOA28
HDMI_G5HDMI_G3HDMI_G1HDMI_B7
5V
GPIOA32
HDMI_DE
GPIOA_CLKP
- 23 -
SNOWLeo 硬件用户手册 图 3.21 JE1 接口原理图
JE1 的管脚列表如表 3.21 所示。
表 3.2.12 JE1 管脚分配
J1 管脚号 信号名称 ZYNQ 管脚名称 J1 管脚号 信号名称 ZYNQ 管脚名称
1 5V 2 5V
3 5V 4 5V
5 3.3V 6 3.3V
7 DGND 8 DGND
9 HDMI_CLK U18 10 HDMI_DE T11
11 DGND 12 DGND
13 HDMI_HS V12 14 HDMI_VS T10
15 HDMI_B0 W14 16 HDMI_B1 Y14
17 HDMI_B2 P14 18 HDMI_B3 V15
19 HDMI_B4 T14 20 HDMI_B5 Y17
21 DGND 22 DGND
23 HDMI_B6 V16 24 HDMI_B7 R16
25 HDMI_G0 Y16 26 HDMI_G1 V17
27 HDMI_G2 W18 28 HDMI_G3 V20
29 HDMI_G4 W19 30 HDMI_G5 R17
31 DGND 32 DGND
33 HDMI_G6 R19 34 HDMI_G7 T17
35 HDMI_R0 N17 36 HDMI_R1 M14
37 HDMI_R2 N16 38 HDMI_R3 P15
39 HDMI_R4 T20 40 HDMI_R5 T16
41 DGND 42 DGND
43 HDMI_R6 M17 44 HDMI_R7 R14
45 HDMI_I2SD U12 46 HDMI_I2SWS V13
47 HDMI_I2SCLK T12 48 HDMI_I2SMCLK W13
49 GPIOB0 M19 50 GPIOB1 T15
51 GPIOB2 U14 52 GPIOB3 U15
53 DGND 54 DGND
55 GPIOA32 N15 56 GPIOA33 W15
57 GPIOA30 W16 58 GPIOA31 U17
59 GPIOA28 L20 60 GPIOA29 Y18
61 GPIOA26 Y19 62 GPIOA27 W20
63 GPIOA24 U19 64 GPIOA25 V18
65 DGND 66 DGND
67 GPIOA22 M15 68 GPIOA23 R18
69 GPIOA20 U20 70 GPIOA21 T19
71 GPIOA18 L15 72 GPIOA19 P16
73 GPIOA16 P20 74 GPIOA17 P19
- 24 -
SNOWLeo 硬件用户手册 75 DGND 76 DGND
77 GPIOA14 K18 78 GPIOA15 N20
79 GPIOA12 M18 80 GPIOA13 P18
81 GPIOA10 J14 82 GPIOA11 M20
83 GPIOA8 K14 84 GPIOA9 L14
85 DGND 86 DGND
87 GPIOA6 J19 88 GPIOA7 L19
89 GPIOA4 J15 90 GPIOA5 K16
91 GPIOA2 H20 92 GPIOA3 K19
93 GPIOA0 J18 94 GPIOA1 J20
95 DGND 96 DGND
97 GPIOA_CLKP L16 98 GPIOA_CLKN L17
99 DGND 100 DGND
- 25 -
SNOWLeo 硬件用户手册
4. ZYNQ 调试与配置 在此章节主要介绍平台的使用方法,主要是 ZYNQ 的调试与配置。ZYNQ 支持 JTAG 调试模式和两种
启动模式。这三种启动模式分别是 NAND_FLASH 和 TF 卡启动模式。ZYNQ 使用独立的 JTAG 接口,下载电缆采用 redcable for xilinx。ZYNQ 的 JTAG 下载接口调试方式与普通 FPGA 相同。图 4.1 为 ZYNQ 配置接口图。
JTAG 接口配置 TF 卡配置
NAND_FLASH 配置
图 4.1 ZYNQ 配置接口图
4.1 下载电缆
FPGA 下载电缆是 redcable for xilinx。使用下载电缆可以对 FPGA 进行调试和 flash 固化。下载电缆一端通过 USB-A 电缆连接到 PC,另一端通过 14pin jtag 接口连接到板卡的下载接口。如图 4.2 为 JTAG 下载电缆和 JTAG 接口实物图。
- 26 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 4.2 JTAG 下载电缆和 JTAG 接口实物图
下面主要介绍如何通过 JTAG 接口配置 ZYNQ 芯片的方法。 第一步,设置启动方式跳线和给板卡供电,如图 4.3 所示。
图 4.3 JTAG 跳线配置和板卡上电
第二步,用SDK软件打开ZYNQ的软件工程后,确保通过JTAG接口可以扫描到两个核,可参看3.8 JTAG接口,然后配置 FPGA 的 bit 文件,如图 4.4 所示。
- 27 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 4.4 配置 FPGA bit 文件
当 bit 文件配置完毕后,FPGA_DONE 信号会被拉高,DC1 灯熄灭。 第三步,下载 ARM 应用程序,如图 4.5 所示。
图 4.5 下载 ARM 应用程序
第四步,ARM 应用程序的运行和现象,如图 4.6 所示。
- 28 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 4.6 ARM 程序运行和实验现象
4.2 ZYNQ启动方式选择
ZYNQ 支持启动镜像从NAND_FLASH、TF卡启动,通过MIO3~MIO4选择,在平台上通过 SWC1~SWC2五个跳线选择。默认启动模式 TF 卡,其它启动模式可参考图 4.7 所示。
图 4.7 ZYNQ 镜像启动模式选择
实物图可参考图 4.8。
图 4.8 启动模式配置实物图
4.2.2 NAND_FLASH 的固化与启动
NAND_FLASH 主要是通过 JTAG 方式烧写和固化的。其固化和启动过程如下步骤。 第一步,设置启动方式跳线和给板卡供电。
mio5NAND_D0
SWC1
SIP3
123
NAND_D2 mio4RC11 10K 3.3V
RC14 10K DGND
RC15 10K 3.3V
RC16 10K DGND
SWC2
SIP3
123
MIO[6] MIO[5] MIO[4] MIO[3]JTAG 0 0 0NAND 0 1 0 SD 1 1 0PLL Used 0PLL Bypassed 1
MIO Bank1 VoltageMIO8 0 2.5 V, 3.3 VMIO8 1 1.8 V
- 29 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 4.9 固化 NAND 的跳线设置
第二步,选择要固化的 FLASH 类型和相关配置文件,如图 4.10 所示。
图 4.10 FLASH 类型和相关配置文件
第三步,FLASH 设备的固化过程和信息提示,如图 4.11 所示。
图 4.11 FLASH 固化过程
第四步,固化完毕后,关闭电源,选择镜像启动模式,设置跳线,打开电源,FLASH 成功。如图 4.12所示。
- 30 -
SNOWLeo 硬件用户手册
图 4.12 FLASH 启动现象
4.2.3 TF 卡的固化与启动
TF 卡作为启动设备,它的固化和启动比较简单。主要是用户需要将启动镜像拷贝到 TF 卡内,然后 将 TF 插入 SNOWLeo TF 卡插槽中,选择 TF 卡启动模式后,给板卡上电启动即可。
- 31 -
SNOWLeo 硬件用户手册
5. 保修条款 1.我公司承诺,对开发板产品提供自售出之日起三个月的免费保修服务。若用户在使用开发板产品期
间,由于该产品的质量问题而出现故障,可在保修期内凭购买单据与销售商或我公司联系,我公司负责为
您维修产品或更换新机。 2.为下列情况之一的产品,不实行免费保修: �超过保修服务期的; �无有效购买单据的; �进液、受潮或发霉; �由于购买后跌落、强烈振动和擅自改造、误操作等非产品质量原因引起的故障和损坏; �因为不可抗力造成损坏的。 3.我公司承诺,对开发板产品提供为期 1 年的 BBS 技术支持服务,终身维修服务。 4.我公司保留所有开发板中自主开发的相关的软、硬件技术资料的知识产权;用户仅能将它们作为教
学、实验、科研使用,不得从事任何商业用途,也不能将它们在网络上散发,或者通过截取、修改等方式
来篡改它们的著作权。 5.其它相关服务:为院校、企业提供嵌入式系统应用设计解决方案,提供最为专业、周到的嵌入式系
统 ODM 服务,欢迎您与我们联系!
- 32 -
SNOWLeo 硬件用户手册
6. 威视锐专业定制服务 威视锐的定制服务包括产品设计服务和批量生产服务。 产品设计服务方面,威视锐在高性能信号处理产品设计和 FPGA 应用方面累积了多年经验,擅长基于
FPGA 与 DSP 系统平台的信号处理系统的定制与算法开发。威视锐设计过的成熟产品有,智能安防摄像机、高速数据采集卡、医疗图像分析仪、各种软件无线电系统、CPCI 工控板卡等,目前已经大量投入到了实际应用现场。威视锐提供的解决方案都是建立在这些成熟的架构上,包括模型产品、标准模块和开发平台,
这样能够有效缩短客户产品向市场投放需要的时间,并降低在软硬件移植方面的风险,为客户确保产品开
发的速度和成熟度。 批量生产服务方面,威视锐电子投资控股成立的“北京飓风深红科技有限公司”,定位于专业从事精密型
SMT 贴片加工和批量电子产品的 OEM 服务,同时为威视锐科技提供所有相关产品的配套服务。 威视锐是一个恪守品质和诚信的设计制造公司,我们已经跟很多公司合作过各种 OEM/ODM 项目,并
保持多年的合作关系。对每一次合作,从产品构思到最后的量产,我们在整个过程中都会持续地与客户沟
通、为客户设想、不断改善直到客户满意为止。合作双赢可能是一个长期的过程,我们 ODM 服务会促进这一理想的实现,为客户赢得更快的上市速度、更优的性能和更低的成本。
作为微软公司全球供货商,威视锐科技的产品遵循严格的设计规范和测试流程,产品出口到美国,日
本和欧洲多个国家。依托于清华大学和中科院等科研机构,威视锐科技坚持不断创新,产品赢得中国移动、
法国电信和华为技术等众多知名公司的认可。
- 33 -
修订记录目录1. 产品概述应用领域典型客户相关文档
2. 购买信息3. 硬件资源3.1 核心芯片3.2 时钟配置3.2.1 PS系统时钟源3.2.2 PL系统时钟源
3.3 DDR3内存颗粒3.4 Flash设备3.5 USB2.0 ULPI收发器3.6 10/100/1000 MHz的三速以太网口3.7 用户IO3.7.1 用户led3.7.2 用户按键
3.8 JTAG接口3.9 SDIO连接器3.10 USB_UART接口3.11 HDMI接口3.12 模拟输入3.13 扩展接口3.13.1 Cmos视频接口3.13.2 TE_100_5177984接口
4. ZYNQ调试与配置4.1下载电缆4.2 ZYNQ启动方式选择4.2.2 NAND_FLASH的固化与启动4.2.3 TF卡的固化与启动
5. 保修条款6. 威视锐专业定制服务