Xilinx XCZU7EV评估板规格书（四核ARM Cortex-A53 + 双核ARM Cortex-R5 + FPGA，主频1.5GHz）
1 评估板简介
创龙科技TLZU-EVM是一款基于Xilinx UltraScale+ MPSoC系列XCZU7EV高性能处理器设计的高端异构多核SoC评估板，处理器集成PS端（四核ARM Cortex-A53 + 双核ARM Cortex-R5） + PL端UltraScale+架构可编程逻辑资源，支持4K@60fps H.264/H.265视频硬件编解码，并支持SATA大容量存储接口，评估板由核心板与评估底板组成。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。
评估板接口资源丰富，引出CameraLink、SDI、HDMI、DisplayPort、FMC HPC、PCIe、SATA、SFP+、Ethernet、USB3.0、CAN、RS422、Micro SD等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。
2 典型应用领域
- 软件无线电
- 雷达探测
- 光电探测
- 视频追踪
- 图像处理
- 水下探测
- 定位导航
- 深度学习
- 医疗设备
3 软硬件参数
硬件框图
硬件参数
表 1
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CPU |
Xilinx UltraScale+ MPSoC XCZU7EV-2FFVC1156I |
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4x ARM Cortex-A53，主频1.5GHz |
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2x ARM Cortex-R5，主频600MHz |
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UltraScale+架构可编程逻辑资源 |
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Mali-400 MP2 GPU图形加速器，支持OpenGL ES 1.1/2.0、OpenVG 1.1 |
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Video Encoder/Decoder(VCU)视频编解码器，支持4K@60fps H.264/H.265 |
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ROM |
PS端：8GByte eMMC |
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PS端：128MByte(2x 64MByte) QSPI FLASH |
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PS端：256Kbit EEPROM（位于评估底板） |
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RAM |
PS：单通道64bit DDR总线，4GByte DDR4 |
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PL：单通道64bit DDR总线，4GByte DDR4 |
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Logic Cell |
504K |
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OSC |
PS端：33.33MHz |
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B2B Connector |
2x 400pin母座高速B2B连接器，共800pin，间距0.8mm，合高7.0mm |
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Video |
1x DisplayPort，支持4K@30fps（PS端） |
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2x CameraLink接口，支持Base、Medium、Full模式（PL端） |
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1x HDMI IN（PL端），支持4K@60fps |
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1x HDMI OUT，支持4K@60fps（PL端） |
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1x SDI IN，支持4K@60fps（PL端） |
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1x SDI OUT，支持4K@60fps（PL端） |
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SRIO |
1x SRIO RX接口，支持四通道(SRIO1~SRIO4)，每通道最高通信速率为5Gbps（PL端） |
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1x SRIO TX接口，支持四通道(SRIO1~SRIO4)，每通道最高通信速率为5Gbps（PL端） |
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SFP+ |
2x SFP+光口，支持万兆光模块，由高速串行收发器(GTH)引出（PL端） |
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PCIe |
1x PCIe Gen3(8Gb/s)，由GTH引出，共四通道，x4金手指连接方式（PL端） |
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SATA |
1x PS SATA接口，M.2 B Key连接器，最高通信速率可达6Gbps |
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2x PL SATA接口，M.2 B Key连接器，最高通信速率可达6Gbps |
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Ethernet |
1x PS RGMII ETH，RJ45接口，10/100/1000M自适应 |
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2x PL RGMII ETH，RJ45接口，10/100/1000M自适应 |
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USB |
2x USB3.0 HOST接口，兼容USB2.0，使用HUB扩展（PS端） |
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FMC |
1x 400pin FMC连接器，间距1.27mm，HPC标准 |
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Micro SD |
1x Micro SD接口（PS端） |
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LED |
2x 电源指示灯（核心板1个，评估底板1个） |
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1x PL端DONE灯（核心板1个） |
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3x PS端用户可编程指示灯（核心板2个，评估底板1个） |
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1x PL端用户可编程指示灯（评估底板1个） |
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KEY |
1x PS端电源复位按键 |
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1x PS端系统复位按键 |
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1x PS端用户输入按键 |
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1x PL端用户输入按键 |
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ADC |
1x 排针接口，2x 2pin规格，间距2.54mm |
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UART |
1x Debug UART，Micro USB接口（PS端） |
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1x RS232 UART，DB9接口（PL端） |
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1x RS485 UART，3pin绿色端子座，间距3.81mm（PS端） |
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2x RS422 UART，5pin绿色端子座，间距3.81mm（PL端） |
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CAN |
2x CAN，3pin绿色端子座，间距3.81mm（PS端） |
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IO |
1x 排针接口，2x 15pin规格，间距2.0mm |
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2x 25pin微矩形连接器 |
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RTC |
1x RTC座，适配纽扣电池ML2032（3V可充）、CR2032（3V不可充） |
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FAN |
1x FAN，4pin排针端子，12V供电，间距2.54mm |
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Watchdog |
1x Watchdog，3pin排针方式，间距2.54mm，通过跳线帽配置 |
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JTAG |
1x 14pin JTAG接口，间距2.0mm |
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BOOT SET |
1x 4bit启动方式选择拨码开关 |
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SWITCH |
1x 电源摆动开关 |
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POWER |
1x 12V直流输入DC-005电源接口，可接外径5.5mm、内径2.1mm电源插头 |
软件参数
表 2
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ARM端软件支持 |
U-Boot-2022.01、Linux-5.15.36、Yocto 3.4(honister) |
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Xilinx Unified版本号 |
2022.2 |
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软件开发套件提供 |
PetaLinux-2022.2、Xilinx Vitis 2022.2、Xilinx HLS 2022.2、Vivado 2022.2 |
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驱动支持 |
SPI FLASH |
DDR4 |
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eMMC |
MMC/SD |
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USB2.0 |
USB3.0 |
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LED |
KEY |
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RS232 |
RS422 |
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RS485 |
CAN |
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Ethernet |
SATA |
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HDMI IN |
HDMI OUT |
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SDI IN |
SDI OUT |
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DisplayPort |
EEPROM |
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Watchdog |
RTC |
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ADC |
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4 开发资料
（1）提供核心板引脚定义、核心板3D图形文件、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet，缩短硬件设计周期；
（2）提供系统固化镜像、文件系统镜像、内核驱动源码，以及丰富的Demo程序；
（3）提供完整的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，让应用开发更简单；
（4）提供详细的PS + PL SoC架构通信教程，完美解决异构多核开发瓶颈。
开发案例主要包括：
- 基于Linux、裸机的开发案例
- 基于PS + PL的异构多核开发案例
- 基于PL端的HDL、HLS开发案例
- CameraLink、SDI、HDMI视频输入/输出案例
- H.264、H.265视频硬件编解码演示案例
- 高速AD(AD9613)采集 + 高速DA(AD9706)输出案例
- AD9361软件无线电案例
- Aurora光口通信案例
- PCIe通信案例
5 电气特性
工作环境
表 3
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环境参数 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
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核心板工作温度 |
-40°C |
/ |
85°C |
|
核心板工作电压 |
/ |
9.0V |
/ |
|
评估板工作电压 |
/ |
12.0V |
/ |
功耗测试
表 4
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类别 |
工作状态 |
电压典型值 |
电流典型值 |
功耗典型值 |
|
核心板 |
状态1 |
9.0V |
0.52A |
4.68W |
|
状态2 |
9.0V |
1.05A |
9.45W |
|
|
评估板 |
状态1 |
12.0V |
0.79A |
9.48W |
|
状态2 |
12.0V |
1.25A |
15.00W |
备注：测试数据与具体应用场景有关，仅供参考。
状态1：评估板不接入其他外接模块，PS端启动系统，不执行额外应用程序；PL端运行LED测试程序。
状态2：评估板不接入其他外接模块，PS端启动系统，运行DDR压力读写测试程序，4个ARM Cortex-A53核心的资源使用率均约为100%；PL端运行IFD综合测试程序，资源利用率如下图所示，电源估算功率为5.361W。
图 12 状态2资源使用率
6 机械尺寸
表 4
|
|
核心板 |
评估底板 |
|
PCB尺寸 |
65mm*100mm |
160mm*260mm |
|
PCB层数 |
16层 |
10层 |
|
PCB板厚 |
2.5mm |
1.6mm |
|
安装孔数量 |
4个 |
8个 |
7 产品型号
表 5
|
型号 |
CPU |
ARM主频 |
eMMC |
DDR4 |
SPI FLASH |
|
TLZU-EVM-A2.0-2-64GE-32/32GD-I-A2.0 |
XCZU7EV |
1.5GHz |
8GByte |
PS：4GByte PL：4GByte |
128MByte |
备注：标配为TLZU-EVM-A2.0-2-64GE-32/32GD-I-A2.0。
型号参数解释
8 评估板套件清单
表 6
|
名称 |
数量 |
备注 |
|
TLZU-EVM评估板 |
1个 |
/ |
|
12V电源适配器 |
1个 |
赠品 |
|
资料光盘/U盘 |
1套 |
赠品 |
|
Micro USB线 |
1根 |
赠品 |
|
Micro SD系统卡 |
1个 |
赠品 |
|
读卡器 |
1个 |
赠品 |
|
直连网线 |
1根 |
赠品 |
|
RS232交叉串口母母线 |
1根 |
赠品 |
|
USB转RS232公头串口线 |
1根 |
赠品 |
|
SFP+多模双纤光模块 |
2块 |
赠品 |
|
双芯光纤线缆 |
2根 |
赠品 |
|
HDMI线 |
2根 |
赠品 |
|
散热器 |
1个 |
赠品 |
|
风扇 |
1个 |
赠品 |
9 技术服务
（1）协助底板设计和测试，减少硬件设计失误；
（2）协助解决按照用户手册操作出现的异常问题；
（3）协助产品故障判定；
（4）协助正确编译与运行所提供的源代码；
（5）协助进行产品二次开发；
（6）提供长期的售后服务。
10 增值服务
- 主板定制设计
- 核心板定制设计
- 嵌入式软件开发
- 项目合作开发
- 技术培训
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