- 一、启明星 ZYNQ 开发板资源初探
- 二、启明星 ZYNQ 开发板资源说明
- 2.1 硬件资源 - 芯片 Banks - 芯片 IO Bank 示意图 - 芯片 IO 特性 - 芯片的内存分组 - 芯片的电源和 GND 位置 - 底板外设简介 - 核心板外设简介：
- 2.2 软件资源说明
- 三、启明星开发板可搭配的外设介绍
一、启明星 ZYNQ 开发板资源初探
1.1 底板资源
◆ 1 个核心板连接器接口（上下各 1 个） ，支持 ZYNQ7020/ZYNQ-7010 核心板 ◆ EEPROM 芯片： AT24C64，容量： 64Kbit（8K 字节） ◆ 1 个电源指示灯（蓝色） ◆ 2 个 PL LED（红色） ◆ 2 个 PS LED（红色） ◆ 1 个有源蜂鸣器 ◆ 1 个 PL 复位按键 ◆ 2 个 PL 功能按键 ◆ 2 个 PS 功能按键 ◆ 1 个电容触摸按键 ◆ 1 个标准的 RGB888 TFT-LCD 接口 ◆ 1 个 OLED/摄像头模块接口 ◆ 2 个 20x2 扩展口（其中 J4 扩展口仅 ZYNQ-7020 核心板可用） 和 1 个 12x2 扩展 口， 共 93 个扩展 IO ◆ 1 个 RTC 实时时钟， 芯片型号为 PCF8563 ◆ 1 个 RTC 电池座，并带电池 ◆ 1 个 ATK MODULE 接口，支持正点原子蓝牙/GPS/UART 等模块 ◆ 1 个 BOOT 模式选择开关 ◆ 1 路 HDMI 输出接口 ◆ 1 路 USB HOST 接口 ◆ 1 路 USB SLAVE 接口 ◆ 14-Pin JTAG 接口，提供开发板下载和调试的功能 ◆ 1 组 5V 电源供应/接入口 ◆ 1 组 3.3V 电源供应/接入口 ◆ 1 个电源开关，控制整个开发板的电源 ◆ 1 个直流电源输入接口（输入电压范围： DC6~16V） ◆ 1 个 PS 端千兆以太网接口（RJ45） ◆ 1 个 Micro SD（TF_CARD）卡接口 ◆ 1 个 USB 串口 
1.2 核心板资源
◆ ZYNQ 芯片采用 Xilinx 公司的 ZYNQ7000 系列芯片， ZYNQ-7020 核心板的 ZYNQ芯片型号为 XC7Z020CLG400-2， PL 逻辑单元多达 85K， BRAM 存储资源为 4.9Mbit； ZYNQ-7010 核心板的 ZYNQ 芯片型号为 XC7Z010CLG400-1， PL 逻辑单元多达 28K， BRAM 存储资源为 2.1Mbit；两种 ZYNQ 芯片的处理器系统均为双核 Cortex-A9 结构。需要注意的是， ZYNQ-7020 核心板主控芯片的速度等级为“-2”， ZYNQ-7010 核心板主控芯片的速度等级为“-1”，因此 ZYNQ-7020 核心板主控芯片的速度等级更高，所支持的频率也更高 ◆ 2 片 DDR3 SDRAM， ZYNQ-7020 核心板的 DDR3 型号为 NT5CC256M16，每片4Gbit，总容量为 8Gbit（1GB）； ZYNQ-7010 核心板的 DDR3 型号为 NT5CC128M16，每片2Gbit，总容量为 4Gbit（512MB） ◆ 1 个 1x6 下载接口，与底板的 14-Pin JTAG 接口功能一致 ◆ 1 个 PL LED ◆ 1 个 PS LED ◆ 1 个 PL 晶振： 50Mhz，给 PL 可编程逻辑提供时钟 ◆ 1 个 PS 晶振： 33.333Mhzz，给 PS CPU 逻辑提供时钟 ◆ 1 个电源指示灯 ◆ 1 个 PL 配置状态指示灯（DONE LED） ◆ 1 个 PS 端千兆以太网 PHY 芯片： YT8521S ◆ 1 个 PS 复位按键 ◆ 1 个 QSPI FLASH，型号 W25Q256，容量： 32MB ◆ 1 个 eMMC，型号为 KLM8G1GETF，容量： 8GB。
二、启明星 ZYNQ 开发板资源说明
2.1 硬件资源
XC7Z020 和 XC7Z010 芯片的 PS 端 IO bank 包括 Bank 502、 Bank 501 和 Bank 500 XC7Z020 PL 端的 IO Bank 包括 Bank 13、 Bank 34 和 Bank 35 XC7Z010 PL 端的 IO Bank 包括 Bank 34 和 Bank 35， XC7Z020 PL 端比 XC7Z010 PL 端多一个 Bank 13。
芯片 Banks
XC7Z010 芯片包含 5 个 Banks 左边的 Bank 502、 Bank 501 和 Bank 500 属于 XC7Z010 PS 端， 右边的 Bank 34 和 Bank 35 属于 XC7Z010 PL 端， Bank 34 和 Bank 35 是 HR Bank， HR（highrange） 表示支持高范围的 IO 标准，其支持的 IO 电平标准为 1.2V、 1.35V、 1.5V、 1.8V、 2.5V 和 3.3V，除此之外，还支持 LVDS 电平标准等； XC7Z010 还包含 2 个 CMT（时钟管理单元），用于实现时钟的倍频、分频、相位调整等。
XC7Z020 芯片多一个 PL 端的 Bank 13，该 Bank 引出的 IO 连接至启明星底板上的 J4 扩展口，因此 J4 扩展口仅 XC7Z020 核心板可用。此外， XC7Z020 比 XC7Z010 多出 2 个 CMT（时钟管理单元）。
芯片 IO Bank 示意图
芯片 IO 特性
芯片的内存分组
芯片的电源和 GND 位置
底板外设简介
有源蜂鸣器 启明星底板板载一个有源蜂鸣器（ BEEP），可以实现简单的报警/闹铃。
1 个 PL 复位按键 启明星底板板载一个 PL 端的复位按键（PL_RESET），可以作为 ZYNQ PL 端逻辑的复位信号， 按键复位信号默认是高电平的，当复位按键按下之后为低电平。
2 个 PL LED 启明星底板板载 2 个 PL LED 灯（ PL_LED0~PL_LED1），连接到了 PL 端的 IO 口上。在调试代码的时候，使用 LED 来指示程序执行状态，是非常不错的一个辅助调试方法。
2 个 PL 功能按键 启明星底板板载 2 个机械式按键（ PL_KEY0~PL_KEY1） 是直接连接在 PL 端的 IO 口上的，可以作为人机交互的输入信号。这 2 个按键信号默认都是高电平的， 当按键被按下之后， 按键信号变为低电平。
2 个 PS LED 启明星底板板载 2 个 PS LED 灯（PS_LED0~PS_LED1）， LED 连接到了 PS 端的 IO 口上。
2 个 PS 功能按键 启明星底板板载 2 个机械式按键（ PS_KEY0、 PS_KEY1），按键都是直接连接在 PS 端的 IO 口上的，可以作为人机交互的输入信号。这 2 个按键信号默认都是高电平的， 当按键被按下之后， 按键信号变为低电平。
1 个触摸按钮 启明星底板板载 1 个电容触摸输入按键（TPAD），触摸方案采用 AR101 芯片，该芯片利用电容充放电原理，实现触摸按键检测的功能。当手指触摸 TPAD 按键时，触摸芯片输出高电平，松开为低电平。
USB 转串口 启明星底板板载一个 PS 端的 USB 转串口， 之所以设计成 USB 形式的串口，是出于现在电脑上串口正在消失，尤其是笔记本，几乎清一色的没有串口。所以板载了 USB 串口可以方便大家进行 USB 串口通信的试验。同时这个 USB 接口还可以给开发板提供电源， 但是其最大电流只有 500mA，但是在运行 PS 端的 ARM 处理器时它却不能够提供足够大的电流，所以还是建议大家使用专门的电源适配器来为开发板供电。
RGB TFT-LCD 接口 启明星底板板载一个 RGB LCD 接口，可以连接各种分辨率的正点原子 RGB LCD 屏，采用的是RGB888 格式，可显示 1677 万色，色彩显示丰富。并且支持触摸的功能。
OLED/摄像头模块接口 启明星底板板载一个 OLED/摄像头模块接口（P2）。如果是正点原子的摄像头模块，则刚好可以直接插上去。通过这个接口，可以分别完成 OLED 显示或者摄像头显示实验。
EEPROM (AT24C64) 启明星底板板载一个 I2C 接口的 EEPROM 芯片，容量为 64Kbit，也就是 8K 字节。用于存储一些掉电不能丢失的重要数据，比如系统设置的一些参数等。有了这个就可以方便的实现掉电数据保存。
RTC 实时时钟 启明星底板板载一个 RTC 实时时钟芯片（U6） ， 芯片型号为 PCF8563。 PCF8563 是 PHILIPS 公司推出的一款工业级多功能时钟/日历芯片，具有报警功能、定时器功能、时钟输出功能以及中断输出功能，能完成各种复杂的定时服务。
电池接口 启明星底板板载一个 RTC 实时时钟的供电接口（BAT1），可以保证在开发板断电时，实时时钟仍然能够继续工作， 这样的话，配置的日期与时间不会因开发板的断电而恢复到默认值。
ATK MODULE 接口 启明星底板板载一个 ALIENTEK 通用模块接口（U4），目前可以支持 ALIENTEK 开发的 GPS 模块、蓝牙模块、 MPU6050 模块和全彩 RGB 灯模块等，直接插上对应的模块，就可以进行相关模块的开发。后续我们将开发更多兼容该接口的其他模块，实现更强大的扩展性能。
BOOT 模式选择开关 启明星底板板载一个 ZYNQ 的 BOOT 模式选择开关（ BOOT_CFG），用于设置 PS 端在上电后的启动源，包括 JTAG、 NAND、 QSPI FLASH 和 SD Card。
电源指示灯 启明星底板板载 1 颗蓝色的 LED 灯（PWR），用于指示电源状态。在电源开启的时候电源指示灯会处于点亮的状态，否则为熄灭的状态。通过这个 LED，可以判断开发板的上电情况。
HDMI 接口 启明星底板板载 1 个 HDMI（High Definition Multimedia Interface， HDMI）接口，该接口可以连接到HDMI 显示器上，从而显示出视频或者图片等。开发板没有板载 HDMI 的 PHY 芯片， HDMI 的 PHY 编码功能由 ZYNQ PL 逻辑来模拟实现。
14-Pin JTAG 接口 启明星底板板载 1 个 14 针标准 JTAG 调试口（JTAG）， 该 JTAG 口与核心板的 6-Pin JTAG 接口在硬件上是连在一起的， 可以直接和 FPGA 下载器（调试器）连接，用于下载程序或者对程序进行在线调试。
3.3V 电源输入/输出 启明星底板板载 1 组 3.3V 电源输入输出排针（2 * 3），用于给外部提供 3.3V 的电源，也可以从外部接 3.3V 的电源给板子供电。大家在做实验的时候可能经常会为没有 3.3V 电源而苦恼不已，有了启明星ZYNQ 开发板，你就可以很方便的拥有一个简单的 3.3V 电源（最大电流不能超过 500mA）。
5V 电源输入/输出 启明星底板板载 1 组 5V 电源输入输出排针（2 * 3），该排针用于给外部提供 5V 的电源，也可以从外部接 5V 的电源给板子供电。同样大家在实验的时候可能经常会为没有 5V 电源而苦恼不已，正点原子充分考虑到了大家的需求，有了这组 5V 排针，你就可以很方便的拥有一个简单的 5V 电源（USB 供电的时候，最大电流不能超过 500mA，外部供电的时候，最大可达 1000mA）。
电源开关 启明星底板板载 1 个电源开关（K1）。该开关用于控制整个开发板的供电，如果通过开关切断电源，则整个开发板都将断电，电源指示灯（PWR）会随着此开关的状态而亮灭。
DC6~16V 电源输入 启明星底板板载 1 个外部电源输入口（DC_IN），采用标准的直流电源插座。开发板板载了 DC-DC芯片（JW5060T），用于给开发板提供高效、稳定的 5V 电源。由于采用了 DC-DC 芯片，所以开发板的供电范围十分宽，大家可以很方便的找到合适的电源（只要输出范围在 DC6~16V 的基本都可以）来给开发板供电。在耗电比较大的情况下，比如用到 4.3 寸屏/7 寸屏/网口/高速 AD-DA 的时候，建议大家使用外部电源供电，可以提供足够的电流给开发板使用。
PS 端千兆以太网接口(RJ45) 启明星底板板载 1 个千兆的 RJ45 网口（PS_GE），通过转接板连接到了核心板上的以太网 PHY 芯片， 支持 10Mbps/100Mbps/1000Mbps 的通信速率， 板载的 RJ45 插座可以连接网线，实现网络通信功能。
USB2.0 接口 启明星开发板为 PS 端的 USB 模块配备了一个 USB2.0 PHY 芯片，并且根据主从模式的不同，外接了4 个 HOST 模式的接口和一个 SLAVE 模式的接口。 4 个 HOST 模式的接口可分别用来连接不同的 USB SLAVE 设备，可以用来连接鼠标、键盘等不同的设备，以满足各种不同的需求。一个 SLAVE 模式的接口可以用来连接 HOST 设备，以满足特定的应用需求。
Micro SD 接口 启明星底板板载 1 个标准 Micro SD 接口（TF_CARD），采用 Micro SD 接口，可以使用 SPI/SDIO 驱动方式。有了这个接口，就可以满足海量数据存储的需求。
40PIN 扩展口 启明星底板板载两个 40PIN 的扩展口（其中 J4 扩展口仅 ZYNQ7020 核心板可用），位于开发板的边缘位置，扩展口规格是 2 * 20 Pin，采用标准 2.54MM 排针间距，其中包括 72 个 IO 口， 2 个+3.3V， 2 个+5V， 4 个 GND。它可以用来连接不同的功能模块，例如，正点原子开发的高速 AD/DA 模块和双目摄像头模块等。
24PIN 扩展口 启明星底板板载一个 24PIN 的扩展口，位于开发板的上侧，扩展口规格是 2 * 12 Pin，采用标准2.54MM 排针间距，其中包括 21 个 IO 口， 1 个+3.3V， 1 个 GND，还有一个 NC 脚（未连接） 。
核心板外设简介：
ZYNQ 主控芯片 ZYNQ-7020 核心板主控芯片为 XC7Z020CLG400-2， 85K LC（逻辑单元）， 4.9Mbit BRAM； ZYNQ-7010 核心板主控芯片为 XC7Z010CLG400-1， 28K LC（逻辑单元）， 2.1Mbit BRAM。 Zynq处理器系统里包含两个Cortex-A9处理器，除此之外，还有一组相关的处理资源，形成了一个应用处理器单元（Application Processing Unit， APU）。另外处理器系统里还有扩展外设接口、 cache存储器、存储器接口、互联接口和时钟发生电路等。
DDR3 SDRAM ZYNQ-7020 核心板板载两片 4Gbit DDR3 内存，芯片型号为 NT5CC256M16，总容量为 8Gbit （1GB）； ZYNQ-7010 核心板板载两片 2Gbit DDR3 内存，芯片型号为 NT5CC128M16，总容量为 4Gbit （512MB）； 板载的 DDR3 芯片可以轻松应对各种大内存、高带宽场景需求，比如摄像头图像数据存储等。此外， DDR3 内存也作为 PS 端处理器的运行内存。
1 个 6-Pin 下载接口 核心板的 6-PIN 下载接口与底板的 14-Pin JTAG 接口是一体的，可以在单独使用核心板时做调试和下载使用。
1 个 PL LED 它连接到了 PL 端的用户 IO 上，可由用户编写 Verilog 代码来控制其亮灭。
1 个 PS LED 它连接到了 PS 端的 GPIO 上，可由用户使用 C 代码编程来控制其亮灭。
PL 端 50Mhz 晶振 这是开发板上用于为 ZYNQ PL 端提供时钟的晶振（XTAL） 。该晶振输出的时钟是 PL 端最原始的时钟，其它外设需要的各种频率的时钟都在此基础上进行倍频或分频。
PS 端 33.333Mhz 晶振 这是开发板上用于为 ZYNQ PS 端提供时钟的晶振（XTAL） 。该晶振输出的时钟是 PS 端最原始的时钟， PS 端外设所需要的各种频率的时钟都在此基础上进行倍频或分频。
电源指示灯（PW） 这是核心板板载的一颗蓝色的 LED 灯（PWR），用于指示电源状态。在电源开启的时候电源指示灯会处于点亮的状态，否则为熄灭的状态。通过这个 LED，可以判断开发板的上电情况。需要说明的是， ZYNQ核心板没有独立的供电接口，需要通过 BTB 转接板连接底板，由底板上的转接板进行供电。
PL 配置状态指示灯（DONE LED） 这是核心板板载的一颗 PL 配置状态指示灯，连接到了 PL 端的配置完成（DONE）信号，在 PL 端配置（下载程序）完成之后，该 LED 灯会被点亮。
PS 千兆以太网 PHY 芯片 这是核心板板载的一颗 PS 端千兆以太网 PHY（物理）芯片，型号为 YT8521，实现了 10/100/1000M以太网物理层功能。该 PHY 芯片的引脚连接到了底板上的 RJ45 接口上，能够满足高带宽通信的需求。
PS 端复位按键（PS_RST） ZYNQ PS 端的复位按键，它连接到了 PS 端的复位逻辑，按下后， PS 端将重新从上电后的状态开始运行。
QSPI Flash(W25Q256) 这是开发板的 Flash 芯片， 存储容量为 256Mbit（32M 字节），用于存储 ZYNQ 芯片的镜像数据，包括 PS 端的程序数据和 PL 端的配置镜像。
eMMC eMMC 是 非 易 失 性 NAND 存 储 器 ， 俗 称 电 子 硬 盘 ， 启 明 星 核 心 板 的 eMMC 芯 片 型号为KLM8G1GETFAIL，存储容量为 8GB，能够满足 PS 端的大容量非易失性存储需求。
2.2 软件资源说明
三、启明星开发板可搭配的外设介绍
LCD 液晶显示屏。 4.3 寸RGB LCD分辨率800 * 480 7 寸 RGB LCD分辨率800 * 480 7 寸 RGB LCD分辨率1024 * 600 10.1寸 RGB LCD分辨率1280 * 800
摄像头模块。 OV5640 单目摄像头
OV5640 双目目摄像头 
OV7725 单目摄像头 
MT9V034 单目摄像头 
双路高速 AD 模块
双路高速 DA 模块。
高速 AD/DA 模块
OV5640 双目目摄像头 
OV7725 单目摄像头 
MT9V034 单目摄像头 
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