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FZ9B硬件介绍


1、FZ9B简介

2、ZYNQ芯片

3、DDR4_DRAM

4、QSPI_Flash

5、eMMC_Flash

6、EEPROM

7、USB接口

8、以太网接口

9、DP视频输出口

10、MIPI_CSI接口

11、BT1120接口

12、SD卡

13、USB_Uart接口

14、JTAG调试口

15、预留串口

16、预留USB&SDIO接口

17、拨码开关

18、复位按键

19、风扇接口

20、电源口

21、LED灯

22、结构尺寸图


1、FZ9B简介

​ EdgeBoard FZ9系列计算卡是基于Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoCs XCZU9EG芯片的高性能深度学习计算卡,具有高性能、易集成等特点。FZ9计算卡PS端挂载了4片1GB的 DDR4,1片8G的eMMC 存储和2片128Mb的QSPI FLASH。外部接口有2路USB接口(1个USB3.0,1个USB2.0)、1路DisplayPort视频输出接口、1路千兆以太网接口、1个USB UART调试串口、1路TF卡接口、1路MIPI接口,1路BT1120接口、1路预留串口、1路USB&SDIO预留接口。产品结构采用上下主板相结合的设计理念,分为Main-Board和Power-Board,在整板对外接口最大化基础上大大缩小主板的尺寸,方便客户直接将EdgeBoard集成到整机成品中。

EdgeBoard FZ9B的系统框架图如下:

infoflow_2020-6-19_15-5-50

2、ZYNQ芯片

​ XCZU9EG芯片PS端具有四核ARM Cortex-A53处理器,速率高达1.5GHz,双核Cortex-R5处理器,速度高达600MHz, 以及Mali-400MP2 GPU,PL端资源DSP Slices 2520,计算性能达3.6Tops,片上存储BRAM高达32.1Mb。

​ XCZU9EG支持32 位或者64 位的DDR4,LPDDR4,DDR3,DDR3L, LPDDR3 存储芯片,在PS 端带有丰富的高速接口如PCIE Gen2, USB3.0, SATA 3.1, DisplayPort;同时另外也支持USB2.0,千兆以太网,SD/SDIO,I2C,CAN,UART,GPIO 等接口。PL 端内部含有丰 富的可编程逻辑单元,DSP和内部RAM。XCZU9EG芯片的总体框图下图所示

zynq-eg-block

​ 图 XCZU9EG芯片的总体框图

其中PS系统部分的主要参数如下:

  • ARM 四核Cortex™-A53处理器,速度高达1.5GHz,每个CPU 32KB 1级指令和数据缓存,1MB 2级缓存 2个CPU共享。
  • ARM 双核Cortex-R5处理器,速度高达600MHz,每个CPU 32KB 1级指令和数据缓存,及128K紧耦合内存。
  • 外部存储接口,支持32/64bit DDR4/3/3L、LPDDR4/3接口。
  • 静态存储接口,支持NAND, 2xQuad-SPI FLASH。
  • 高速连接接口,支持PCIe Gen2 x4, 2xUSB3.0, Sata 3.1, DisplayPort, 4x Tri-mode Gigabit Ethernet。
  • 普通连接接口:2xUSB2.0, 2x SD/SDIO, 2x UART, 2x CAN 2.0B, 2x I2C, 2x SPI, 4x 32b GPIO。
  • 电源管理:支持Full/Low/PL/Battery四部分电源的划分。
  • 加密算法:支持RSA, AES 和SHA。
  • 系统监控:10 位1Mbps 的AD 采样,用于温度和电压的检测。 其中PL 逻辑部分的主要参数如下:
  • 逻辑单元Logic Cells:599K;
  • 触发器(flip-flops) : 548K;
  • 查找表LUTs : 274K;
  • Block RAM:32.1Mb;
  • 时钟管理单元(CMTs): 4 XCZU9EG-L2FFVB1156E芯片的速度等级为-L2,工业级,封装为FFVB1156。

更多信息请参考xilinx官方网站:https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/soc/zynq-ultrascale-mpsoc.html

3、DDR4_DRAM

​ XCZU9EG板上PS端配有4片Micron(镁光)的1GB的DDR4芯片,型号为MT40A512M16LY-062EIT,组成64位数据总线带宽和4GB的容量。PS端的DDR4 SDRAM的最高运行速度可达1200MHz(数据速率2400Mbps)。DDR4 SDRAM的具体配置如下所示。

位号 芯片型号 容量 厂家
U19、U20、U57、U58 MT40A512M16LY-062EIT 512M × 16bit Micron

PS端DDR4 SDRAM引脚分配:

ZYNQ Pin Name Net Name Number
PS_DDR_A0 PS_DDR4_A0 AP29
PS_DDR_A1 PS_DDR4_A1 AP30
PS_DDR_A2 PS_DDR4_A2 AP26
PS_DDR_A3 PS_DDR4_A3 AP27
PS_DDR_A4 PS_DDR4_A4 AP25
PS_DDR_A5 PS_DDR4_A5 AN24
PS_DDR_A6 PS_DDR4_A6 AM29
PS_DDR_A7 PS_DDR4_A7 AM28
PS_DDR_A8 PS_DDR4_A8 AM26
PS_DDR_A9 PS_DDR4_A9 AM25
PS_DDR_A10 PS_DDR4_A10 AL28
PS_DDR_A11 PS_DDR4_A11 AK27
PS_DDR_A12 PS_DDR4_A12 AJ25
PS_DDR_A13 PS_DDR4_A13 AL25
PS_DDR_A14 PS_DDR4_A14 AK25
PS_DDR_A15 PS_DDR4_A15 AK24
PS_DDR_A16 PS_DDR4_A16 AM24
PS_DDR_ACT_N PS_DDR4_ACT_N AG25
PS_DDR_ALERT_N PS_DDR4_ALERT_N AF22
PS_DDR_BA0 PS_DDR4_BA0 AH26
PS_DDR_BA1 PS_DDR4_BA1 AG26
PS_DDR_BG0 PS_DDR4_BG0 AK28
PS_DDR_CK0 PS_DDR4_CK0 AN26
PS_DDR_CK_N0 PS_DDR4_CK_N0 AN27
PS_DDR_CKE0 PS_DDR4_CKE0 AN29
PS_DDR_CS_N0 PS_DDR4_CS_N0 AN28
PS_DDR_DM0 PS_DDR4_DM0 AN17
PS_DDR_DM1 PS_DDR4_DM1 AM21
PS_DDR_DM2 PS_DDR4_DM2 AK19
PS_DDR_DM3 PS_DDR4_DM3 AH24
PS_DDR_DM4 PS_DDR4_DM4 AH31
PS_DDR_DM5 PS_DDR4_DM5 AE30
PS_DDR_DM6 PS_DDR4_DM6 AJ31
PS_DDR_DM7 PS_DDR4_DM7 AE34
PS_DDR_DQ0 PS_DDR4_DQ0 AP20
PS_DDR_DQ1 PS_DDR4_DQ1 AP18
PS_DDR_DQ2 PS_DDR4_DQ2 AP19
PS_DDR_DQ3 PS_DDR4_DQ3 AP17
PS_DDR_DQ4 PS_DDR4_DQ4 AM20
PS_DDR_DQ5 PS_DDR4_DQ5 AM19
PS_DDR_DQ6 PS_DDR4_DQ6 AM18
PS_DDR_DQ7 PS_DDR4_DQ7 AL18
PS_DDR_DQ8 PS_DDR4_DQ8 AP22
PS_DDR_DQ9 PS_DDR4_DQ9 AP21
PS_DDR_DQ10 PS_DDR4_DQ10 AP24
PS_DDR_DQ11 PS_DDR4_DQ11 AN23
PS_DDR_DQ12 PS_DDR4_DQ12 AL21
PS_DDR_DQ13 PS_DDR4_DQ13 AL22
PS_DDR_DQ14 PS_DDR4_DQ14 AM23
PS_DDR_DQ15 PS_DDR4_DQ15 AL23
PS_DDR_DQ16 PS_DDR4_DQ16 AL20
PS_DDR_DQ17 PS_DDR4_DQ17 AK20
PS_DDR_DQ18 PS_DDR4_DQ18 AJ20
PS_DDR_DQ19 PS_DDR4_DQ19 AK18
PS_DDR_DQ20 PS_DDR4_DQ20 AG20
PS_DDR_DQ21 PS_DDR4_DQ21 AH18
PS_DDR_DQ22 PS_DDR4_DQ22 AG19
PS_DDR_DQ23 PS_DDR4_DQ23 AG18
PS_DDR_DQ24 PS_DDR4_DQ24 AG21
PS_DDR_DQ25 PS_DDR4_DQ25 AH21
PS_DDR_DQ26 PS_DDR4_DQ26 AG24
PS_DDR_DQ27 PS_DDR4_DQ27 AG23
PS_DDR_DQ28 PS_DDR4_DQ28 AK22
PS_DDR_DQ29 PS_DDR4_DQ29 AJ21
PS_DDR_DQ30 PS_DDR4_DQ30 AJ22
PS_DDR_DQ31 PS_DDR4_DQ31 AK23
PS_DDR_DQ32 PS_DDR4_DQ32 AG31
PS_DDR_DQ33 PS_DDR4_DQ33 AG30
PS_DDR_DQ34 PS_DDR4_DQ34 AG29
PS_DDR_DQ35 PS_DDR4_DQ35 AG28
PS_DDR_DQ36 PS_DDR4_DQ36 AJ30
PS_DDR_DQ37 PS_DDR4_DQ37 AK29
PS_DDR_DQ38 PS_DDR4_DQ38 AK30
PS_DDR_DQ39 PS_DDR4_DQ39 AJ29
PS_DDR_DQ40 PS_DDR4_DQ40 AE27
PS_DDR_DQ41 PS_DDR4_DQ41 AF28
PS_DDR_DQ42 PS_DDR4_DQ42 AF30
PS_DDR_DQ43 PS_DDR4_DQ43 AF31
PS_DDR_DQ44 PS_DDR4_DQ44 AD28
PS_DDR_DQ45 PS_DDR4_DQ45 AD27
PS_DDR_DQ46 PS_DDR4_DQ46 AD29
PS_DDR_DQ47 PS_DDR4_DQ47 AD30
PS_DDR_DQ48 PS_DDR4_DQ48 AH33
PS_DDR_DQ49 PS_DDR4_DQ49 AJ34
PS_DDR_DQ50 PS_DDR4_DQ50 AH34
PS_DDR_DQ51 PS_DDR4_DQ51 AH32
PS_DDR_DQ52 PS_DDR4_DQ52 AK34
PS_DDR_DQ53 PS_DDR4_DQ53 AK33
PS_DDR_DQ54 PS_DDR4_DQ54 AL32
PS_DDR_DQ55 PS_DDR4_DQ55 AL31
PS_DDR_DQ56 PS_DDR4_DQ56 AG33
PS_DDR_DQ57 PS_DDR4_DQ57 AG34
PS_DDR_DQ58 PS_DDR4_DQ58 AF32
PS_DDR_DQ59 PS_DDR4_DQ59 AF33
PS_DDR_DQ60 PS_DDR4_DQ60 AD31
PS_DDR_DQ61 PS_DDR4_DQ61 AD32
PS_DDR_DQ62 PS_DDR4_DQ62 AD34
PS_DDR_DQ63 PS_DDR4_DQ63 AD33
PS_DDR_DQS_N0 PS_DDR4_DQS_N0 AN19
PS_DDR_DQS_N1 PS_DDR4_DQS_N1 AN22
PS_DDR_DQS_N2 PS_DDR4_DQS_N2 AJ19
PS_DDR_DQS_N3 PS_DDR4_DQS_N3 AH23
PS_DDR_DQS_N4 PS_DDR4_DQS_N4 AH29
PS_DDR_DQS_N5 PS_DDR4_DQS_N5 AE29
PS_DDR_DQS_N6 PS_DDR4_DQS_N6 AK32
PS_DDR_DQS_N7 PS_DDR4_DQS_N7 AE33
PS_DDR_DQS_P0 PS_DDR4_DQS_P0 AN18
PS_DDR_DQS_P1 PS_DDR4_DQS_P1 AN21
PS_DDR_DQS_P2 PS_DDR4_DQS_P2 AH19
PS_DDR_DQS_P3 PS_DDR4_DQS_P3 AH22
PS_DDR_DQS_P4 PS_DDR4_DQS_P4 AH28
PS_DDR_DQS_P5 PS_DDR4_DQS_P5 AE28
PS_DDR_DQS_P6 PS_DDR4_DQS_P6 AJ32
PS_DDR_DQS_P7 PS_DDR4_DQS_P7 AE32
PS_DDR_ODT0 PS_DDR4_ODT0 AM30
PS_DDR_PARITY PS_DDR4_PARITY AF20
PS_DDR_RAM_RST_N PS_DDR4_RAM_RST_N AF21

4、eMMC_Flash

​ FZ9B配有一片容量为8GB的eMMC FLASH芯片。型号为MTFC8GAKAJCN-4M IT,eMMC FLASH连接到ZYNQ UltraScale+的PS部分BANK500的PSMIO口上

引脚分配如下:

ZYNQ Pin Name Net Name Number
PS_MIO13 SD0_SDIO0_DATA_OUT0 AK17
PS_MIO14 SD0_SDIO0_DATA_OUT1 AL16
PS_MIO15 SD0_SDIO0_DATA_OUT2 AN16
PS_MIO16 SD0_SDIO0_DATA_OUT3 AM16
PS_MIO17 SD0_SDIO0_DATA_OUT4 AP16
PS_MIO18 SD0_SDIO0_DATA_OUT5 AE18
PS_MIO19 SD0_SDIO0_DATA_OUT6 AL17
PS_MIO20 SD0_SDIO0_DATA_OUT7 AD18
PS_MIO21 SD0_SDIO0_CMD_OUT AF18
PS_MIO22 SD0_SDIO0_CLK_OUT AD20
PS_MIO23 SD0_SDIO0_RESET_B AD19

5、QSPI_Flash

​ FZ9B配有2片128MB大小的Quad-SPI FLASH芯片,型号为MT25QU01GBBB8ESF-0SIT TR。QSPI FLASH连接到ZYNQ芯片的PS部分BANK500的GPIO口上,引脚分配如下:

ZYNQ Pin Name Net Name Number
PS_MIO0 QSPI_LWR_CLK AF16
PS_MIO1 QSPI_LWR_DQ1 AJ16
PS_MIO2 QSPI_LWR_DQ2 AD16
PS_MIO3 QSPI_LWR_DQ3 AG16
PS_MIO4 QSPI_LWR_DQ0 AH16
PS_MIO5 QSPI_LWR_CS_B AM15
PS_MIO7 QSPI_UPR_CS_B AD17
PS_MIO8 QSPI_UPR_DQ0 AE17
PS_MIO9 QSPI_UPR_DQ1 AP15
PS_MIO10 QSPI_UPR_DQ2 AH17
PS_MIO11 QSPI_UPR_DQ3 AF17
PS_MIO12 QSPI_UPR_CLK AJ17

6、EEPROM

​ FZ9B开发板板载了一片EEPROM,型号为M24C08-R。EEPROM的I2C信号连接的PS端的MIO口上。引脚分配如下:

ZYNQ Pin Name Net Name Number
PS_MIO33 I2C1_SDA_1V8 H23
PS_MIO32 I2C1_SCL_1V8 H22

7、USB接口

​ FZ9B板上有2个USB接口(包含一个USB2.0和一个USB3.0),接口为HOST工作模式(Type A)。USB2.0通过ULPI接口连接外部的USB PHY芯片和USB2.0 HUB芯片,实现高速的USB3.0和USB2.0的数据通信。

USB 2.0引脚分配如下:

ZYNQ Pin Name Net Name Number
PS_MIO52 USB0_TX_CLK_IN F22
PS_MIO53 USB0_DIR E23
PS_MIO54 USB0_TX_DATA2 F23
PS_MIO55 USB0_NXT B23
PS_MIO56 USB0_TX_DATA0 C23
PS_MIO57 USB0_TX_DATA1 A23
PS_MIO58 USB0_STP G23
PS_MIO59 USB0_TX_DATA3 B24
PS_MIO60 USB0_TX_DATA4 E24
PS_MIO61 USB0_TX_DATA5 C24
PS_MIO62 USB0_TX_DATA6 G24
PS_MIO63 USB0_TX_DATA7 D24

USB 3.0引脚分配如下:

ZYNQ Pin Name Net Name Number
PS_MGTREFCLK2N_505 MGTR_USB3.0_CLK_26MHZ_N U28
PS_MGTREFCLK2P_505 MGTR_USB3.0_CLK_26MHZ_P U27
PS_MGTRRXN2_505 USB0_SSRX_N Y34
PS_MGTRRXP2_505 USB0_SSRX_P Y33
PS_MGTRTXN2_505 USB0_SSTX_N_R W32
PS_MGTRTXP2_505 USB0_SSTX_P_R W31

8、以太网接口

​ FZ9B上有1路千兆以太网接口,以太网接口是通过PHY芯片连接的PS的BANK502上。PHY芯片采用TI公司的DP83867IRPAP以太网PHY芯片。

引脚分配如下:

ZYNQ Pin Name Net Name Number
PS_MIO64 RGMII_TX_CLK A25
PS_MIO65 RGMII_TXD0 A26
PS_MIO66 RGMII_TXD1 A27
PS_MIO67 RGMII_TXD2 B25
PS_MIO68 RGMII_TXD3 B26
PS_MIO69 RGMII_TX_CTL B27
PS_MIO70 RGMII_RX_CLK C26
PS_MIO71 RGMII_RXD0 C27
PS_MIO72 RGMII_RXD1 E25
PS_MIO73 RGMII_RXD2 H24
PS_MIO74 RGMII_RXD3 G25
PS_MIO75 RGMII_RX_CTL D25
PS_MIO76 GEM_MDC H25
PS_MIO77 GEM_MDIO F25

9、DP视频输出口

​ FZ9B带有1路DisplayPort输出显示接口,用于视频图像的显示,最高支持4K x 2K@30Fps输出。ZU9EG PS MGT的LANE0和LANE1的TX信号以差分信号方式连接到DP连接器。DisplayPort辅助通道连接到PS的MIO管脚上。

引脚分配如下:

ZYNQ Pin Name Net Name Number Remarks
PS_MGTREFCLK0N_505 MGTR_REF_CLK_27M_DP_N AA28 DP参考时钟负
PS_MGTREFCLK0P_505 MGTR_REF_CLK_27M_DP_P AA27 DP参考时钟正
PS_MGTRTXN0_505 MGT0_DP_TX_N AB30 DP数据低位发送负
PS_MGTRTXN1_505 MGT1_DP_TX_N Y30 DP数据高位发送负
PS_MGTRTXP0_505 MGT0_DP_TX_P AB29 DP数据低位发送正
PS_MGTRTXP1_505 MGT1_DP_TX_P Y29 DP数据高位发送正
PS_MIO34 DP_AUX_OUT L22 DP辅助数据输出
PS_MIO35 DP_HPD P22 DP插入信号检测
PS_MIO36 DP_OE K23 DP辅助数据输出使能
PS_MIO37 DP_AUX_IN N22 DP辅助数据输入

10、MIPI_CSI接口

​ FZ9B上有1路MIPI接口,用于连接MIPI摄像头。MIPI的差分信号连接到BANK65的HP IO上,电平标准为+1.2V;MIPI的控制信号连接到BANK66上,电平标准为+1.8V,MIPI连接器为翻盖式,pin间距为0.3mm的FPC连接器。

MIPI camera接口原理图如下:

infoflow_2020-6-22_18-42-44

No Net Name ZYNQ Pin Name ZYNQ Number Remarks
1 MIPI_CSI_DAT3P IO_L11P_T1U_N8_GC_651 AF6 MIPI数据3信号P
2 MIPI_CSI_DAT3N IO_L11N_T1U_N9_GC_65 AG6 MIPI数据3信号N
3 GND GND
4 MIPI_CSI_DAT2P IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_65 AE8 MIPI数据2信号P
5 MIPI_CSI_DAT2N IO_L10N_T1U_N7_QBC_AD4N_65 AF8 MIPI数据2信号N
6 GND GND
7 MIPI_CSI_DAT1P IO_L9P_T1L_N4_AD12P_65 AD7 MIPI数据1信号P
8 MIPI_CSI_DAT1N IO_L9N_T1L_N5_AD12N_65 AD6 MIPI数据1信号N
9 GND GND
10 MIPI_CSI_DAT0P IO_L8P_T1L_N2_AD5P_65 AG8 MIPI数据0信号P
11 MIPI_CSI_DAT0N IO_L8N_T1L_N3_AD5N_65 AH8 MIPI数据0信号N
12 GND GND
13 MIPI_CSI_CLKP IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_65 AH7 MIPI时钟信号P
14 MIPI_CSI_CLKN IO_L7N_T1L_N1_QBC_AD13N_65 AH6 MIPI时钟信号N
15 GND GND
16 CAM_MCLK IO_L11P_T1U_N8_GC_66 Y8 时钟信号
17 GND GND
18 MIPI_IOVDD_1V8 +1.8V电源
19 MIPI_DVDD_1V2 +1.2V电源
20 CAM_I2C_SCL IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_66 AC7 I2C时钟信号
21 CAM_I2C_SDA IO_L6N_T0U_N11_AD6N_66 Y9 I2C数据信号
22 CAM_RST# IO_L8P_T1L_N2_AD5P_66 AB8 RESET信号
23 CAM_PWDN# IO_L9P_T1L_N4_AD12P_66 W7 PowerDown信号
24 MIPI_AVDD_2V8 +2.8V电源
25 MIPI_AVDD_2V8 +2.8V电源
26 GND GND
27 GND GND

11、BT1120接口

​ BT1120接口J20为32pin掀盖式FPC连接器,pin pitch 0.5mm,BT1120的信号连接到BANK67 HP IO上,电平标准是1.8V,然后通过电平转换芯片SN74AVC16T245DGVR将1.8V电平转换成3.3V,所以 BT1120连接器的data & clk 信号的电平为3.3V,需要外部接入的BT1120信号电平为3.3V。BT1120接口原理图如下:

Name Net Name ZYNQ Pin Name Number Remarks
1 BT1120_DATA0 IO_L23P_T3U_N8_67 L13 BT1120数据0
2 BT1120_DATA1 IO_L19P_T3L_N0_DBC_AD9P_67 L16 BT1120数据1
3 BT1120_DATA2 IO_L20P_T3L_N2_AD1P_67 M15 BT1120数据2
4 BT1120_DATA3 IO_L18P_T2U_N10_AD2P_67 L12 BT1120数据3
5 BT1120_DATA4 IO_L15P_T2L_N4_AD11P_67 M10 BT1120数据4
6 BT1120_DATA5 IO_L17P_T2U_N8_AD10P_67 M11 BT1120数据5
7 BT1120_DATA6 IO_L21P_T3L_N4_AD8P_67 P12 BT1120数据6
8 BT1120_DATA7 IO_L22P_T3U_N6_DBC_AD0P_67 N13 BT1120数据7
9 BT1120_DATA8 IO_L4P_T0U_N6_DBC_AD7P_67 T12 BT1120数据8
10 BT1120_DATA9 IO_L10P_T1U_N6_QBC_AD4P_67 T7 BT1120数据9
11 BT1120_DATA10 IO_L9P_T1L_N4_AD12P_67 U9 BT1120数据10
12 BT1120_DATA11 IO_L3P_T0L_N4_AD15P_67 U10 BT1120数据11
13 BT1120_DATA12 IO_L6P_T0U_N10_AD6P_67 U11 BT1120数据12
14 BT1120_DATA13 IO_L5P_T0U_N8_AD14P_67 V12 BT1120数据13
15 BT1120_DATA14 IO_L8P_T1L_N2_AD5P_67 V6 BT1120数据14
16 BT1120_DATA15 IO_L7P_T1L_N0_QBC_AD13P_67 V8 BT1120数据15
17 GND GND
18 BT1120_CLK IO_L14P_T2L_N2_GC_67 P10 BT1120时钟
19 GND GND
20 GPIO_Z
21 GPIO_Y PS_MIO29 N21 UART接收
22 GPIO_X PS_MIO28 K22 UART发送
23 GND GND
24 SPI0_SCLK_HS PS_MIO38 L23 SPI时钟
25 SPI0_MOSI_HS SPI0_MOSI_FPGA K24 SPI输出
26 SPI0_MISO_HS SPI0_MISO_FPGA M24 SPI输入
27 SPI0_CS_HS SPI0_CS_FPGA J24 SPI片选
28 GND GND
29 VCC_12V0 +12V电源
30 VCC_12V0 +12V电源
31 VCC_12V0 +12V电源
32 VCC_12V0 +12V电源
33 GND GND
34 GND GND

12、SD卡

​ FZ9B板包含了一个Micro SD卡接口 J5,支持系统从SD卡启动,SDIO信号与ZU9EG的PS BANK501的IO信号相连。

引脚分配如下:

ZYNQ Name Net Name Number
PS_MIO45 PS_SD1_DETECT#_R P24
PS_MIO46 PS_SD1_DAT0_R J25
PS_MIO47 PS_SD1_DAT1_R L25
PS_MIO48 PS_SD1_DAT2_R M25
PS_MIO49 PS_SD1_DAT3_R K25
PS_MIO50 PS_SD1_CMD_R P25
PS_MIO51 PS_SD1_CLK_R N25

13、USB_Uart接口

​ FZ9B PowerBoard板上配备了一个Uart转USB接口 J8,用于系统调试。串口信号使用Bank 501的MIO口,转换芯片采用Silicon Labs CP2102的USB-UART芯片, USB接口采用Micro USB接口,可以用一根USB线将它连接到上PC的USB口进行串口数据通信。

引脚分配如下:

ZYNQ Name Net Name Number
PS_MIO26 PS_UART0_RXD P21
PS_MIO27 PS_UART0_TXD M21

14、JTAG调试接口

​ 在FZ9B板上预留了一个6pin的JTAG接口 J7,连接器是pin间距为1.25mm,用于下载ZYNQ UltraScale+程序或者固化程序到FLASH。JTAG接口原理图如下:

infoflow_2020-6-23_11-21-33

JTAG的管脚定义如下图所示:

infoflow_2020-6-23_17-33-32

15、预留串口

​ UART接口 J19 为3pin直插式连接器,pin pitch为1.25mm,在主板端UART 信号的电平为3.3V,所以需要外部接入的UART信号电平为3.3V。UART接口原理图如下:

引脚分配如下:

ZYNQ Name Net Name Number
PS_MIO28 UART1_TXD_FPGA N21
PS_MIO29 UART1_RXD_FPGA K22

16、预留USB&SDIO接口

​ SDIO&USB接口J21为12pin掀盖式FPC连接器,pin pitch为0.5mm,在主板端SDIO信号电平为1.8V,USB信号为3.3V,所以需要外部接入的SDIO信号电平为1.8V,USB信号电平为3.3V,默认未连接USBHUB_DM1 & USBHUB_DP1连接到DB板的USB2.0接口。SDIO&USB接口原理图如下:

引脚分配如下:

ZYNQ Bank 66 Name Net Name Number
IO_L1P_T0L_N0_DBC_66 HS_SDIO_CLK AC12
IO_L2N_T0L_N3_66 HS_SDIO_CMD AB10
IO_L2P_T0L_N2_66 HS_SDIO_DET# AB11
IO_L3N_T0L_N5_AD15N_66 HS_SDIO_DAT2 AA10
IO_L3P_T0L_N4_AD15P_66 HS_SDIO_DAT3 AA11
IO_L4N_T0U_N7_DBC_AD7N_66 HS_SDIO_DAT0 AC9
IO_L4P_T0U_N6_DBC_AD7P_66 HS_SDIO_DAT1 AB9

17、拨码开关

启动模式配置

​ FZ9B开发平台支持四种启动模式,启动模式有SW3拨码开关控制,这四种启动模式分别是JTAG调试模式,QSPI FLASH启动模式、eMMC启动模式、SD卡启动模式,系统默认SD卡启动模式。FPGA芯片上电后会检测响应MIO口的电平来决定那种启动模式。用户可以通过核心板上的拨码开关SW3来选择不同的启动模式。SW3启动模式配置如下表所示。

18、复位按键

​ FZ9B带有硬重启功能,SW4是系统ps端的reset按键,控制PS_SRST_B信号,按键原理图如下:

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19、风扇接口

​ 风扇接口 J1 通过5V供电,通过FAN_SIG_OUT信号检测风扇状态,FAN_CNTRL信号控制转速,控制的IO的Bank为Bank 44

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引脚分配如下:

ZYNQ Bank 44 Name Net Name Number
IO_L5N_HDGC_AD7N_44 FAN_PWM AK14
IO_L6P_HDGC_AD6P_44 FAN_SIGNAL AK13

20、电源口

​ FZ9B的电源 J14 输入电压为DC12V,电流3A的适配器。电源接口的方向如下图所示,使用中正负极不要插反,尽量使用我们提供的电源适配器。

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21、LED灯

​ FZ9B的DB板边有1个红色LED灯(LED5)为电源灯,和板上4个配置LED灯(LED1,LED2,LED3,LED4),LED1为PL端的用户指示灯,接在Bank 44上,LED2、LED3、LED4为系统状态灯,具体引脚配置如下:

LED Color ZYNQ PIN Name Net Name Number
LED1 Green IO_L2N_AD10N_44 System_status_indicator AN13
LED2 Green PS_DONE PS_DONE W21
LED3 Red PS_ERROR_OUT PS_ERR_OUT T21
LED4 Red PS_ERROR_STATUS PS_ERR_STATUS R21

22、结构尺寸图

​ FZ9B板卡尺寸为120mmx80mmx31mm,PCB采用多层板设计。板子四周有4个螺丝定位孔,可以用于固定板卡,定位孔的孔径为3.5mm(直径)。

整体尺寸图如下:

Main Board结构尺寸图:

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Power Board结构尺寸图:

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