时间:2025/10/31 6:06:37
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EK-Z7-ZC702-G是Xilinx公司推出的一款基于Zynq-7000系列可编程片上系统(SoC)的开发套件,专为高性能嵌入式系统设计与验证而打造。该套件以XC7Z045作为核心器件,集成了双核ARM Cortex-A9处理器与Artix-7级可编程逻辑资源,适用于复杂控制、高速数据处理及软硬件协同开发场景。该开发板由Xilinx官方支持,提供完整的参考设计、IP核库以及开发工具链支持,广泛应用于通信、工业自动化、视频处理和原型验证等领域。
该套件名称中的‘EK’代表Evaluation Kit,‘Z7’表示Zynq-7000系列,‘ZC702’指代具体型号平台,而‘G’通常表示无铅封装或符合RoHS标准的产品版本。整个系统具备丰富的外设接口,包括千兆以太网、HDMI输入输出、FMC扩展接口、SD卡插槽、USB OTG等,极大提升了系统的扩展能力与应用灵活性。
配套软件方面,支持Xilinx Vivado Design Suite和SDK(Software Development Kit),允许开发者进行从硬件架构设计到嵌入式软件编程的全流程开发。此外,还支持PetaLinux等嵌入式Linux操作系统部署,便于构建功能完整的嵌入式解决方案。
核心器件:XC7Z045-2FFG900C
处理器架构:双核ARM Cortex-A9 MPCore
主频:最高可达1 GHz
FPGA逻辑单元(CLB):约220,000个
DSP Slice数量:900个
块RAM总量:约4.9 Mb
封装类型:FCBGA-900
I/O数量:支持多达160个用户I/O
电源电压:核心电压1.0V,辅助电压1.8V/3.3V可选
工作温度范围:商业级(0°C 至 85°C)
内存配置:1 GB DDR3 SDRAM,带ECC支持
非易失性存储:4 GB SD卡接口,128 Mb QSPI Flash
高速接口:Gigabit Ethernet x2, USB 2.0 OTG, HDMI Tx/Rx, DisplayPort
Zynq-7000架构将双核ARM Cortex-A9处理器与高性能FPGA逻辑紧密结合,实现了软硬件协同设计的高效整合。处理器子系统运行在最高1GHz频率下,具备独立的L1指令与数据缓存,并共享64KB L2缓存,显著提升多任务处理能力和响应速度。该架构支持AXI互连总线协议,确保CPU与可编程逻辑之间实现低延迟、高带宽的数据交互,特别适合需要实时处理与定制加速的应用场景。
FPGA部分基于Xilinx Artix-7架构,包含超过22万个逻辑单元和高达900个DSP切片,能够实现复杂的数字信号处理算法、图像处理流水线或通信编码解码器。其分布式与块状RAM资源丰富,支持多种存储结构建模,如FIFO、查找表或缓冲区管理,满足不同应用场景下的数据暂存需求。此外,该芯片支持动态部分重配置技术,在不中断系统运行的前提下更换部分逻辑功能,增强了系统的灵活性与可靠性。
开发板提供了全面的调试与仿真支持,包括JTAG/SWD调试接口、ChipScope集成逻辑分析仪接入点以及性能监控单元。通过Vivado工具链,用户可以完成时序约束设定、功耗估算、布局布线优化以及比特流生成等全流程操作。同时,SDK环境支持裸机程序开发与FreeRTOS、Linux等操作系统的移植,便于构建完整嵌入式应用。
在物理层设计上,该开发板采用高质量PCB材料与阻抗控制走线,保障高速信号完整性。所有关键信号均经过串扰抑制与端接匹配处理,确保HDMI、以太网和DDR3内存接口稳定运行。FMC-LPC连接器允许接入第三方扩展模块,进一步拓展模拟采集、射频传输或传感器融合等功能。整体设计遵循EMI/EMC规范,适合在工业级环境中长期可靠运行。
该开发套件广泛应用于通信基础设施领域,可用于实现软件定义无线电(SDR)、基带处理单元原型设计或光纤网络中的分组交换控制器。其强大的并行处理能力使其成为雷达信号处理、波束成形和多通道ADC/DAC同步采集系统的理想选择。
在视频与图像处理方面,得益于HDMI输入输出接口和FPGA内部的并行计算架构,该平台常用于高清视频流编解码、实时图像增强、边缘检测和目标识别等计算机视觉任务。结合OpenCV移植或自定义硬件加速模块,可大幅提升图像处理效率。
工业自动化中,该板可用作PLC控制器升级平台或运动控制系统的核心,支持EtherCAT、PROFINET等工业总线协议的软硬件实现。通过FMC扩展连接伺服驱动器或IO模块,能构建完整的智能工厂控制节点。
科研与教育领域也大量使用此平台进行教学实验和算法验证,特别是在数字信号处理、嵌入式系统课程和FPGA编程训练中具有重要地位。其开放的文档体系和社区支持使得初学者易于上手,同时也能满足高级研究人员对底层硬件访问的需求。
ZC706 Evaluation Kit
MicroZed 7000 Series
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