산업 IoT 응용 분야용 Cora Z7S 비용 최적화 단일 코어 SoC 플랫폼

Digilent의 Cora Z7S는 Xilinx의 강력한 Zynq 7000S를 기반으로 합니다. Zynq 7000S 장치는 단일 코어 ARM Cortex™-A9 프로세서와 28nm Artix®-7 기반 프로그래밍 가능 논리가 결합되어 구성됩니다(Raspberry Pi와 FPGA 기판이 결합된 것과 유사). 이 결합을 통해 하드웨어 설계자는 Linux 및 오픈 소스 도구와 같은 소프트웨어 리소스에 액세스할 수 있고, 소프트웨어 설계자는 하드웨어 구성에 액세스할 수 있습니다.

Zynq 아키텍처

Zynq APSoC는 두 개의 하위 시스템, PS(처리 시스템)와 PL(프로그래밍 가능 논리)로 나뉩니다.

PL은 PS에 강력하게 연결하는 몇 개의 전용 포트 및 버스가 포함된다는 점을 제외하면 Xilinx 7 계열 Artix FPGA와 거의 동일합니다. PL은 프로세서에 의해 직접 또는 JTAG 포트를 통해 구성할 수 있습니다. PS는 APU(응용 처리 장치), AMBA(어드밴스드 마이크로 컨트롤러 버스 아키텍처) 상호 연결, DDR3 메모리 컨트롤러 및 입력과 출력이 54개의 전용 핀(멀티플렉스 I/O 또는 MIO 핀)으로 멀티플렉스되는 다양한 주변 장치 컨트롤러를 포함한 여러 부품으로 구성됩니다.

Zynq-7000S의 사양:

• 667MHz 단일 코어 Cortex-A9 프로세서
• 8개의 DMA 채널과 4개의 고성능 AXI3 슬레이브 포트가 포함된 DDR3 메모리 컨트롤러
• 고대역폭 주변 장치 컨트롤러: 1G 이더넷, USB 2.0, SDIO
• 저대역폭 주변 장치 컨트롤러: SPI, UART, CAN, I²C
• 1MSPS 온칩 ADC
• JTAG 및 microSD 카드에서 프로그래밍 가능
• Artix-7 FPGA에 상당하는 프로그래밍 가능 논리
• 14,400개 룩업 테이블(LUT)
• 28,800개 플립 플롭
• 225KB 블록 RAM
• 2개 클록 관리 타일

Cora Z7S의 구성

1Gbps 이더넷 PHY부터 아날로그 디지털 컨버터와 범용 입/출력 핀에 이르는 다양한 하드웨어 인터페이스를 갖춘 Cora Z7S는 광범위한 내장형 응용 제품 개발에 적합한 플랫폼입니다. 소형 폼 팩터와 실장 구멍 덕분에 Cora Z7은 더 큰 솔루션의 부품으로 사용할 수 있습니다. 온보드 SD 카드 슬롯, 이더넷 및 전력 솔루션을 통해 Cora Z7은 호스트 컴퓨터와 독립적으로 작동할 수 있습니다.

Cora Z7S를 표준 Arduino 실드에 연결하여 확장 기능을 추가할 수 있습니다. Cora Z7S는 시장의 Arduino 실드 대부분과 호환되도록 특별히 주의하여 설계되었습니다. 실드 커넥터에는 범용 디지털 I/O를 위해 FPGA에 연결되는 45개의 핀이 있습니다. FPGA의 유연성 덕분에 이러한 핀을 디지털 읽기/쓰기, SPI 연결, UART 연결, I²C 연결 및 PWM을 포함한 모든 작업에 사용할 수 있습니다. 이러한 핀 중 6개(AN0~AN56)는 입력 범위 0V~3.3V의 단일 종단 아날로그 입력으로도 사용할 수 있으며 다른 6개(AN6~AN11)는 입력 범위 0V~1.0V의 차동 아날로그 입력 쌍으로 사용할 수 있습니다.

Cora Z7S 상단뷰(이미지 출처: Digilent, Inc.)

소프트웨어 지원

Cora Z7S는 Xilinx Vivado Design Suite와 완전히 호환됩니다. 이 도구 집합은 FPGA 논리 설계 및 내장형 ARM 소프트웨어 개발을 사용하기 쉽고 직관적인 설계 흐름으로 통합합니다. 여러 서버 응용 제품을 동시에 실행하는 완전한 운영 체제부터 일부 LED를 제어하는 간단한 베어 메탈 프로그램에 이르기까지 복잡성에 상관없이 모든 시스템 설계에 사용할 수 있습니다. 또한 설계에 프로세서를 사용하지 않으려는 경우 Zynq APSoC를 독립형 FPGA로 사용할 수도 있습니다.

Zynq 플랫폼은 내장형 Linux 대상에 적합하며 Cora Z7S도 예외는 아닙니다. 시작하는 데 도움이 되도록 Linux 시스템으로 빠르게 시작할 수 있는 PetaLinux 프로젝트가 있습니다. 자세한 내용은 Cora Z7 자료실을 참조하십시오.