闲话Zynq UltraScale+ MPSoC(连载4)——IO资源

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                                                                                                         作者: Hello,Panda

Part3 IO资源

和Zynq-7000相比较,Zynq UltraScale+ 增强了PS端的IO性能;PL端每个产品系都有HR和HP两种类型的IO。

1.PS部分IO资源概述

     在新的Zynq UltraScale+ 系列器件中,PS端的IO得到了增强:

     a) MIO由Zynq-7000的54个增加到78个;

     b)除GTR信号外,所有其他的PS外设均可通过EMIO布线到PL;

     c)新增了四通道的高速GTR收发器;

     d)DDR控制更新到可支持DDR4L-2400速率。

(1)MIO资源

Zynq UltraScale+ 具有78个可配置复用的MIO,这些MIO可用作将PS内的相关外设控制器引出,同时这些控制器均可通过EMIO引出。MIO支持的外设具体介绍见下表3。

表3 MIO资源列表

外设接口

标准或速度

支持个数

描述

IO数

QSPI

100MHz

2

支持双片选和SPI NAND,支持4Byte地址模式,支持44bit寻址空间DMA

13

NAND

ONFI3.1

1

支持8bit数据位宽,最多可支持4片选,总容量可达512Gb

17

GEM

125MHz

4

SGMII可通过GTR引出;使用PCIe后GEM0必须不能通过MIO引出。

12*4

USB

2.0/3.0

2

USB2.0通过MIO引出,USB3.0需通过GTR引出

12*2

SD

SD3.0/MMC4.5

2

SD模式时可达800Mbps,EMMC时可达1664Mbps

13*2

IIC

400KHz

2

 

2*2

CAN

CAN2.0B

2

 

2*2

SPI

50MHz

2

 

6*2

UART

1Mbps

2

 

2*2

MDIO

 

2

用于访问GEM PHY

2*2

        因为这些IO都是复用IO,在进行硬件设计时需要特别注意他们之间的互相限制关系。特别注意:使用PCIe时,其EndPoint Mode Reset必须接入到MIO29~

MIO37之间的任意一个引脚。

(2)GTR资源

     PS端的GTR可支持1.25~6.0Gbps的速率范围,每一路的GTR都可以配置自己独立的频率。ZynqUltraScale+的PS GTR支持的高速收发器有:

     a) PCIe-v2.1-x1/x2/x4;

     b)SATA3.1-2通道;

     c) USB3.0-2通道;

     d)DisplayPort1.2-2通道;

     e) SGMII-4通道。

     因为GTR收发器只有4对,因此这些引脚都是复用的。复用关系通过ICM_CFG寄存器进行配置,每个通道都可以独立配置其功能。GTR的引脚复用关系如下表4所示。

 

表4  GTR引脚复用关系

对于做图像的熊猫君而言,大多数的场合只需要1通道DP、1通道SATA、1通道USB3.0就Very Nice了。

2. PL部分IO资源概述

    PL部分的IO资源相对于Zynq-7000的变化不大,主要是:

    a)所有的器件都有HP IO和HR IO;

    b)Smart Vision有0.5~16.375Gbps速率等级的GTH资源;Smart NetWork支持0.5~32.75Gbps速率等级的GTY资源。

    设计时只需要注意HP IO和HR IO各自支持的IO电平标准即可。

闲聊了这么多,熊猫君有一个预感,就是这个片子资源这么丰富,辣么多的核,辣么多的高速收发器,它它它能便宜嘛?屌丝熊猫能用得起,我怕到时候又只能忧桑的啃竹子了。

好了,图像熊猫君啃着竹子咪着带黑眼圈的小眼睛瞅了瞅,有一款Smart Vision的型号:XCZU4EV-2SFVC784I就能完全满足所有的需求了。喂,Xilinx的市场小哥儿,这片子啥时候才有货啊?像熊猫君这样的屌丝能用得起不?

好了,比较晚了,不闲聊了,熊猫加点煤,洗把脸了睡觉去,各位晚安哒。


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