(二)zynq芯片是什么

 

目录

 

2.1 处理器系统

2.1.1 应用处理器单元(APU的基本结构)

2.1.2  关于ARM模式

2.1.3  处理器系统外部

2.2 可编程逻辑

2.2.1 逻辑部分

2.2.2 特殊资源:DSP48E1和块RAM

2.2.3 通用输入/输出

2.2.4 通信接口

2.2.5 其他可编程逻辑扩展接口

2.3 处理器系统与可编程逻辑的接口

2.3.1 AXI标准

2.3.2 AXI互联和接口

2.3.3 EMIO接口

2.3.4 其他PL-PS信号

2.4 安全

2.4.1 安全引导

2.4.2 硬件支持


2.1 处理器系统

  这里的处理器系统通常指的是PS部分的“硬”处理器,与之相似的有PL部分的软处理器——例如Microblaze,二者最大的区别在于,“硬”处理器是芯片上专用且优化过的硅片元件,而软处理器是由可编程逻辑单元组成的,实质上与IP核是等价的,其最大的特点就是灵活。“硬”处理器是固定的,它有固定的架构和指令集,具有很好的性能,可以更好的实现控制和应用程序的功能。zynq中有时也使用Microblaze和ARM协同工作。

               

 

ARM处理器以及相关的处理单元

2.1.1 应用处理器单元(APU的基本结构)

   

 

 

NEON引擎实现单指令多数据(Single Instruction Mutiple Data,SIMD)来实现媒体和DSP类算法的加速战略。

 

 

2.1.2  关于ARM模式

  zynq7000中使用的是ARM Cotex A9  中的r3p0版本, 是基于ARM V7-A架构的, 所以在参考ARM的资料时需要注意这一点

 

2.1.3  处理器系统外部

  PS部分和外部的通信主通过

### ZYNQ7020芯片介绍 ZYNQ7020是一款由Xilinx公司开发的高度集成的可编程SoC (System on Chip),集成了双核ARM Cortex-A9处理器和FPGA逻辑资源。这种独特的架构使得该器件能够灵活应对各种复杂的应用需求,既具备传统微控制器系统的实时处理能力,又拥有FPGA强大的并行计算性能[^1]。 #### 主要特性 - **双核CPU子系统**:内置两个运行频率可达667MHz的ARM Cortex-A9内核; - **丰富的外设接口**:支持多种标准通信协议如USB、PCIe、Ethernet等; - **大容量存储器**:配备高达512KB的片上RAM以及外部DDR3/DDR2/LPDDR2内存控制器; - **高性能FPGA结构**:提供超过28K个逻辑单元(LUTs), 支持高速DSP Slice 和 Block RAM 资源; - **低功耗设计**:采用先进的工艺节点制造,在保证高效能的同时降低了整体能耗水平; ```cpp // C++代码示例:初始化Zynq7020上的GPIO引脚配置 #include "xgpio.h" int main(){ XGpio Gpio; int Status; // 初始化GPIO设备驱动程序实例 Status = XGpio_Initialize(&Gpio, XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID); if (Status != XST_SUCCESS){ return XST_FAILURE; } // 设置方向寄存器位为输出模式 XGpio_SetDataDirection(&Gpio, 1, 0xFF); while(1){} return 0; } ``` ### 应用领域 由于其高度灵活性与强大功能,ZYNQ7020广泛应用于多个行业和技术场景之中: - **工业自动化控制**:利用PLB/FSL总线连接不同类型的传感器和执行机构,实现精确的数据采集与反馈调节机制; - **视频图像处理**:借助于内部集成的强大图形加速引擎完成高清摄像头输入信号预览、压缩编码等工作流程; - **无线通讯基站建设**:通过定制化IP Core来满足特定频段下的基带调制解调算法要求; - **医疗仪器仪表研发**:凭借高精度ADC/DAC模块配合专用软件平台构建便携式健康监测装置原型样机;
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