TB-7Z-020-EMC开发板UART以及RTC测试

　　英特尔收购可编程逻辑器件厂商Altera，进一步验证了在单芯片上集成处理器和FPGA可编程能力这种技术的广阔前景，高性能的处理能力，搭配灵活的可编程配置，成为目前FPGA技术发展的一个重要方向。而目前作为市场上对这一方向理解透彻的、具有代表性的产品还莫过于赛灵思推出的Zynq-7000可编程Soc系列产品，它实现了双核Cortex-A9 MPcore和最新的28nm 7系列可编程逻辑的紧密集成。

　　截至目前，市面上出现了好多种搭载Xilinx Zynq-7000 可编程SoC的FPGA开发板，爱板网先前也评测过，如Zedboard、Z-TURN、Zing RDK等，而最近，机缘巧合下爱板网又拿到了华桑电子（inrevium）推出的一款基于Zynq-7Z020 Soc的FPGA开发板TB-7Z-020-EMC，首先感谢华桑电子提供板卡给爱板网评测，至于TB-7Z-020-EMC又有些什么功能？又会是怎样的与众不同呢？我们一起来了解下。

　　TB-7Z-020-EMC开发板

　　收到的华桑TB-7Z-020-EMC FPGA开发板的包装十分朴实，说起来这可能是临时给准备的，当然，我们注重的板卡本身，包装，不是太care。

　　

　　

　　打开简易的包装盒，里面的配件很简单，包括了一块TB-7Z-020-EMC FPGA开发板、一个12V的电源适配器，一个资料光盘，四根定位柱，如下图所示。

　　

　　作为一块FPGA板，TB-7Z-020-EMC整块板卡还算小巧，只有130mm*69mm，不过若谈到功能，恐怕会让你大吃一惊，如下图所示，板载密密麻麻的器件，而整个板卡达到了恐怖的12层板。

　　

　　

　　TB-7Z-020-EMC主要的板载资源：（下一页）

　　XC7Z020-CLG484

　　1GB DDR3 SDRAM、128 Mbit QSPI flash

　　以太网PHY Marvell 88E1518-XX-NNB2C000

　　USB2.0收发器Ti TUSB1210BRHB

　　DVI收发器Ti TFP410PAP

　　RS232收发器MAX3232CPW

　　CAN收发器飞利浦TXS0104EPWR

　　时钟发生器IDT 5V49EE504NLGI

　　Jtag接口、Pmod接口、FMC扩展接口、MicroSD接口等

　　从TB-7Z-020-EMC板载的资源情况来看，板卡功能还是非常强大的，包括了1GB的DDR3 SDRAM、千兆以太网口、USB2.0接口、CAN通信接口以及支持视频输出的DVI接口等。当然，板卡的核心还是要数搭载的赛灵思XC7Z020 FPGA Soc，如下图所示。

　　

　　

　　XC7Z020分为PS（Processing System）部分以及PL（Programmable Logic）部分，其中PS部分有点像传统的处理器内部结构，包括CPU核、图形加速、浮点运算、存储控制器、各种通信接口外设以及GPIO外设，而PL部分就是传统的可编程逻辑和支持多种标准的IO，它们之间通过内部高速总线互联。

　　这种架构既提高了系统性能（处理器和各种外设控制的”硬核“），又简化了系统的搭建（可编程的外设配置），同时提供了足够的灵活性（可编程逻辑），在TB-7Z-020-EMC板卡上，PS部分主要是指双核ARM处理器，连接特定的存储和接口，而PL部分主要负责连接FMC以及Debug接口。

　　TB-7Z-020-EMC开发板使用

　　在正式使用TB-7Z-020-EMC开发板前，有几点必须注意的。我们从板卡上也能看到，除了本身的资源丰富之外，板卡的配置也是一项巨大的“挑战”，板卡上设计了多种跳帽选择以及拨码开关的选择设置。

　　对于各个跳帽选择设置所代表的含义，如下图所示。

　　

　　其中我们特别要关注的是板卡Boot启动项的配置，如下图所示，介绍了三种不同的设置方式，有JTAG调试功能、QSPI Flash启动以及SD卡启动的设置，而爱板网从华桑拿到的板卡本身搭载了SD卡，而且跳帽的设置也处于SD卡启动模式，所以待会上电的时候我们先直接通过SD卡启动看看。

　　

　　另外板卡上还有拨码开关的设置，如图所示。

　　

　　其中SW10是用来设置时钟的选择，而SW1是用来控制LED，而SW2可以用来设置DVI视频输出。

　　基本了解了TB-7Z-020-EMC开发板的一些功能和情况，我们接着实际来上电启动板卡看看。

　　爱板网拿到的TB-7Z-020-EMC开发板在MicroSD卡上已经烧录了一个测试测序，我们通过串口来观察输出情况，因为没有拿到配套的串口线，只能自己用杜邦线自己随便折腾一个，如下图所示。

　　

　　上电后板卡运行SD卡烧录的程序，将电脑上的串口工具设置为（115200，8，1），如下图所示，可以看到一个出厂的测试程序，包括了UART、RTC、DDR3 Memory、CAN、PMOD等功能的测试。（下一页）

　　实际的测试结果如下所示，这里就简单的列举了UART以及RTC的测试。

　　

　　UART测试

　　

　　RTC测试

　　TB-7Z-020-EMC开发板还支持DVI的视频输出格式，不过由于笔者手头没有miniHDMI转DVI接口线，这里就不演示了。

　　如果想要对TB-7Z-020-EMC板卡进一步开发，那就需要使用到相应的IDE工具，从华桑提供的资料来看，他们提供了同时支持ise以及vivado的工程代码。

　　

　　而ISE和vivado是赛灵思的两个集成开发环境，可以在官网免费下载获得。个人还是推荐赛灵思最新推出的vivado工具，Vivado是ISE后的新一代开发工具，Vivado界面清爽，流程清晰，再也不会因ISE的低集成度，在各组件中调来调去了，而且Vivado能实时检查代码是否存在语法错误，而ISE需要综合的时候才能发现。不过需要说明的是，Vivado只支持64位的系统。我们可以在Xilinx官网免费下载到（需要注册账户），如下图所示。