英特爾收購可編程邏輯器件廠商Altera，進一步驗證了在單芯片上集成處理器和FPGA可編程能力這種技術(shù)的廣闊前景，高性能的處理能力，搭配靈活的可編程配置，成為目前FPGA技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。而目前作為市場上對這一方向理解透徹的、具有代表性的產(chǎn)品還莫過于賽靈思推出的Zynq-7000可編程Soc系列產(chǎn)品，它實現(xiàn)了雙核Cortex-A9 MPcore和最新的28nm 7系列可編程邏輯的緊密集成。

　　截至目前，市面上出現(xiàn)了好多種搭載Xilinx Zynq-7000 可編程SoC的FPGA開發(fā)板，愛板網(wǎng)先前也評測過，如Zedboard、Z-TURN、Zing RDK等，而最近，機緣巧合下愛板網(wǎng)又拿到了華桑電子（inrevium）推出的一款基于Zynq-7Z020 Soc的FPGA開發(fā)板TB-7Z-020-EMC，首先感謝華桑電子提供板卡給愛板網(wǎng)評測，至于TB-7Z-020-EMC又有些什么功能？又會是怎樣的與眾不同呢？我們一起來了解下。

　　TB-7Z-020-EMC開發(fā)板

　　收到的華桑TB-7Z-020-EMC FPGA開發(fā)板的包裝十分樸實，說起來這可能是臨時給準備的，當(dāng)然，我們注重的板卡本身，包裝，不是太care。

　　打開簡易的包裝盒，里面的配件很簡單，包括了一塊TB-7Z-020-EMC FPGA開發(fā)板、一個12V的電源適配器，一個資料光盤，四根定位柱，如下圖所示。

　　作為一塊FPGA板，TB-7Z-020-EMC整塊板卡還算小巧，只有130mm*69mm，不過若談到功能，恐怕會讓你大吃一驚，如下圖所示，板載密密麻麻的器件，而整個板卡達到了恐怖的12層板。

　　TB-7Z-020-EMC主要的板載資源：（下一頁）

　　XC7Z020-CLG484

　　1GB DDR3 SDRAM、128 Mbit QSPI flash

　　以太網(wǎng)PHY Marvell 88E1518-XX-NNB2C000

　　USB2.0收發(fā)器Ti TUSB1210BRHB

　　DVI收發(fā)器Ti TFP410PAP

　　RS232收發(fā)器MAX3232CPW

　　CAN收發(fā)器飛利浦TXS0104EPWR

　　時鐘發(fā)生器IDT 5V49EE504NLGI

　　Jtag接口、Pmod接口、FMC擴展接口、MicroSD接口等

　　從TB-7Z-020-EMC板載的資源情況來看，板卡功能還是非常強大的，包括了1GB的DDR3 SDRAM、千兆以太網(wǎng)口、USB2.0接口、CAN通信接口以及支持視頻輸出的DVI接口等。當(dāng)然，板卡的核心還是要數(shù)搭載的賽靈思XC7Z020 FPGA Soc，如下圖所示。

　　XC7Z020分為PS（Processing System）部分以及PL（Programmable Logic）部分，其中PS部分有點像傳統(tǒng)的處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括CPU核、圖形加速、浮點運算、存儲控制器、各種通信接口外設(shè)以及GPIO外設(shè)，而PL部分就是傳統(tǒng)的可編程邏輯和支持多種標(biāo)準的IO，它們之間通過內(nèi)部高速總線互聯(lián)。

　　這種架構(gòu)既提高了系統(tǒng)性能（處理器和各種外設(shè)控制的”硬核“），又簡化了系統(tǒng)的搭建（可編程的外設(shè)配置），同時提供了足夠的靈活性（可編程邏輯），在TB-7Z-020-EMC板卡上，PS部分主要是指雙核ARM處理器，連接特定的存儲和接口，而PL部分主要負責(zé)連接FMC以及Debug接口。

　　TB-7Z-020-EMC開發(fā)板使用

　　在正式使用TB-7Z-020-EMC開發(fā)板前，有幾點必須注意的。我們從板卡上也能看到，除了本身的資源豐富之外，板卡的配置也是一項巨大的“挑戰(zhàn)”，板卡上設(shè)計了多種跳帽選擇以及撥碼開關(guān)的選擇設(shè)置。

　　對于各個跳帽選擇設(shè)置所代表的含義，如下圖所示。

　　其中我們特別要關(guān)注的是板卡Boot啟動項的配置，如下圖所示，介紹了三種不同的設(shè)置方式，有JTAG調(diào)試功能、QSPI Flash啟動以及SD卡啟動的設(shè)置，而愛板網(wǎng)從華桑拿到的板卡本身搭載了SD卡，而且跳帽的設(shè)置也處于SD卡啟動模式，所以待會上電的時候我們先直接通過SD卡啟動看看。

　　另外板卡上還有撥碼開關(guān)的設(shè)置，如圖所示。

　　其中SW10是用來設(shè)置時鐘的選擇，而SW1是用來控制LED，而SW2可以用來設(shè)置DVI視頻輸出。

　　基本了解了TB-7Z-020-EMC開發(fā)板的一些功能和情況，我們接著實際來上電啟動板卡看看。

　　愛板網(wǎng)拿到的TB-7Z-020-EMC開發(fā)板在MicroSD卡上已經(jīng)燒錄了一個測試測序，我們通過串口來觀察輸出情況，因為沒有拿到配套的串口線，只能自己用杜邦線自己隨便折騰一個，如下圖所示。

　　上電后板卡運行SD卡燒錄的程序，將電腦上的串口工具設(shè)置為（115200，8，1），如下圖所示，可以看到一個出廠的測試程序，包括了UART、RTC、DDR3 Memory、CAN、PMOD等功能的測試。（下一頁）

　　實際的測試結(jié)果如下所示，這里就簡單的列舉了UART以及RTC的測試。

　　UART測試

　　RTC測試

　　TB-7Z-020-EMC開發(fā)板還支持DVI的視頻輸出格式，不過由于筆者手頭沒有miniHDMI轉(zhuǎn)DVI接口線，這里就不演示了。

　　如果想要對TB-7Z-020-EMC板卡進一步開發(fā)，那就需要使用到相應(yīng)的IDE工具，從華桑提供的資料來看，他們提供了同時支持ise以及vivado的工程代碼。

　　而ISE和vivado是賽靈思的兩個集成開發(fā)環(huán)境，可以在官網(wǎng)免費下載獲得。個人還是推薦賽靈思最新推出的vivado工具，Vivado是ISE后的新一代開發(fā)工具，Vivado界面清爽，流程清晰，再也不會因ISE的低集成度，在各組件中調(diào)來調(diào)去了，而且Vivado能實時檢查代碼是否存在語法錯誤，而ISE需要綜合的時候才能發(fā)現(xiàn)。不過需要說明的是，Vivado只支持64位的系統(tǒng)。我們可以在Xilinx官網(wǎng)免費下載到（需要注冊賬戶），如下圖所示。