
架构特点
它采用了片上系统(SoC)架构,将双核 ARM Cortex-A9 处理系统(PS)与 Xilinx 7 系列可编程逻辑(PL)集成在同一芯片上。这种独特的架构使得芯片兼具了处理器的软件灵活性和 FPGA 的硬件可定制性,能够实现软硬件协同设计,满足多种应用场景对性能和灵活性的需求。
主要参数
处理系统(PS):
CPU:集成双核 ARM Cortex-A9 MPCore 处理器,运行频率最高可达 866MHz,具备 NEON 媒体处理引擎和浮点单元(FPU),可高效处理复杂的计算任务,如多媒体编解码、信号处理算法等。
内存接口:支持 DDR3/DDR3L、DDR2 等多种类型的外部存储器,最高数据传输速率可达 1333Mbps,能够满足大数据量处理时对内存带宽的需求。
外设接口:包含丰富的外设接口,如通用异步收发传输器(UART)、控制器局域网(CAN)、串行外设接口(SPI)、I2C 接口、USB 2.0 接口、以太网媒体访问控制(EMAC)接口等,方便与各种外部设备进行通信。
可编程逻辑(PL):
逻辑资源:基于 Xilinx 7 系列 FPGA 架构,提供了大量的逻辑单元(LUT、寄存器等)、分布式 RAM、块 RAM(BRAM)、数字信号处理(DSP)切片等资源。具体资源数量会根据不同的工艺和配置有所差异,能够实现各种定制化的硬件功能,例如高速数据采集、加密解密算法、自定义通信协议等。
I/O 资源:具有丰富的用户可配置 I/O 引脚,支持多种标准的电平接口,如 LVCMOS、LVDS 等,可灵活适配不同的外部设备和系统设计要求。
速度等级
型号中的 “-2” 表示速度等级,速度等级反映了芯片内部逻辑电路的运行速度和性能水平。相对而言,数值越小,芯片的速度性能越好,能够在更高的时钟频率下稳定工作,但同时可能对功耗和成本有一定影响。
封装形式
采用 CLG484 封装,这是一种芯片级球栅阵列(CSP)封装形式,引脚数量为 484 个。该封装形式具有尺寸小、引脚间距小等特点,有助于减小电路板的面积,提高系统的集成度,适用于对空间尺寸要求较为严格的应用场景。
应用领域
工业控制:在工业自动化设备中,可用于运动控制、机器视觉处理等。PS 端运行实时操作系统来管理设备的控制逻辑和通信任务,PL 端则实现高速的数据采集和处理算法,以及自定义的接口逻辑。
通信领域:适用于网络设备,如路由器、交换机等的控制和数据处理部分,以及无线通信基站中的基带处理等。可以利用 PL 端实现高速的信号处理和协议加速,PS 端负责系统管理和配置。
汽车电子:用于汽车的高级驾驶辅助系统(ADAS)、车载信息娱乐系统等。例如,在 ADAS 中,PL 端可对摄像头和雷达等传感器的数据进行预处理,PS 端运行目标识别和决策算法;在车载娱乐系统中,处理音频、视频信号等。
物联网(IoT):在边缘计算设备中,可对传感器采集的数据进行本地处理和分析,减少数据传输量,提高响应速度。同时,利用其丰富的接口与其他设备进行通信和交互。