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ARM+FPGA架構(gòu)有什么優(yōu)勢(shì)?

AGk5_ZLG_zhiyua ? 來(lái)源:ZLG致遠(yuǎn)電子 ? 作者:ZLG致遠(yuǎn)電子 ? 2021-06-18 17:42 ? 次閱讀

M7015核心板擁有ARM處理器的軟件可編程性與FPGA硬件可編程性,不僅實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析、網(wǎng)絡(luò)通訊、多媒體顯示等功能,還支持?jǐn)?shù)據(jù)并行采集,圖像高速采集,擴(kuò)展通訊接口等功能。

M7015核心板性能如何?

M7015核心板采用Xilinx的Zynq-7000 All Programmable XC7Z015 SoC平臺(tái),搭載創(chuàng)新型 ARM+FPGA 架構(gòu)。其將處理器的軟件可編程性與FPGA的硬件可編程性進(jìn)行完美整合,既可以為設(shè)計(jì)者提供無(wú)與倫比的系統(tǒng)性能、靈活性與可擴(kuò)展性,也能帶來(lái)更低功耗、更低成本和更快速的上市進(jìn)程。

名稱 參數(shù)
處理器 Xilinx XC7Z015-2CLG485I
PS端 2個(gè)ARM Cortex-A9內(nèi)核,運(yùn)行頻率高達(dá)766 MHz;
512 KB L2緩存,32 KB指令和數(shù)據(jù)緩存。
PL端 FPGA內(nèi)核,支持74K Logic Cells (~1.1M)可編程邏輯單元;
1個(gè) DSP48E1 DSP處理器,200 GMACs 峰值 DSP性能,160 Slices可編程 DSP單元。
內(nèi)存 1GB DDR3 SDRAM
存儲(chǔ)器 4GB eMMC Flash

ARM+FPGA架構(gòu)有什么優(yōu)勢(shì)?

在介紹ARM+FPGA架構(gòu)優(yōu)勢(shì)之前,簡(jiǎn)單了解下ARM和FPGA特長(zhǎng):

ARM:接口資源豐富、功耗低,擅長(zhǎng)多媒體顯示、邏輯控制等。

FPGA:擅長(zhǎng)多通道或高速AD采集,接口拓展,高速信號(hào)傳輸?shù)取?/p>

ARM+FPGA架構(gòu)能帶來(lái)性能、成本、功耗等優(yōu)勢(shì)。ARM與FPGA既可以各司其職,各自發(fā)揮原本架構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì);也可以相互協(xié)作,處理更復(fù)雜的問(wèn)題。其優(yōu)勢(shì)如下:

同時(shí)擁有ARM的運(yùn)算能力和FPGA的并行處理能力;

硬件集成度高,體積小;

ARM與FPGA集成在同一片SoC,內(nèi)部通信速率更快;

可靈活擴(kuò)展外設(shè)接口。

還在為接口不夠而煩惱?

M7015核心板原生具備兩路以太網(wǎng)接口,可實(shí)現(xiàn)1路千兆+1路百兆網(wǎng)絡(luò)接口,還具備6路UART、2路USB、2路CAN、miniPCIE、JTAG、IIC、SPI、ADC、GPIO等接口,常用的功能接口應(yīng)有盡有。

名稱 資源 說(shuō)明
以太網(wǎng) 2路 1路千兆 + 1路百兆
PCIE 2路 PCIe 2.0(最大支持4路)
MiniPCIE 1路 支持WIFI、ZigBeeRFID、GPRS、3G/4G
CAN 2路 每路最高可達(dá)1 Mbps
USB 2路 2路USB 2.0
UART 6路 包含1路ARM調(diào)試串口
I2C接口 3路 支持400 Kbps
SPI 4路 由PL端擴(kuò)展
GPIO 53路 支持1.8V、3.3V電平
JTAG接口 1路 FPGA調(diào)試接口

M7015核心板除了自帶的這么多接口外,還可以通過(guò)FPGA進(jìn)行接口擴(kuò)展,74K的邏輯單元可擴(kuò)展大量外設(shè)接口,再也不用擔(dān)心接口資源不夠用啦!

應(yīng)用案例—工業(yè)控制

EtherCAT是當(dāng)今主流的高速現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案,其設(shè)計(jì)目標(biāo)是支持標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng),并且能夠以最小的硬件成本在實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域開(kāi)展使用,更新周期快,穩(wěn)定性高。

1.EtherCAT主站的核心要求:

實(shí)時(shí)性:主從DC同步模式下,主站需要以非常精準(zhǔn)的時(shí)間發(fā)送過(guò)程數(shù)據(jù),對(duì)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)性有較高要求;

擴(kuò)展性:主站往往控制多個(gè)從站,對(duì)接口資源要求較高,存在需要多個(gè)網(wǎng)口,四路,八路CAN口等情況。

2.應(yīng)用方式:

ARM部分:承擔(dān)業(yè)務(wù)邏輯,跑協(xié)議棧;

FPGA部分:保證實(shí)時(shí)性,便于擴(kuò)展接口對(duì)接口數(shù)據(jù)做并行處理,緩解CPU壓力。

3.采用M7015核心板的優(yōu)勢(shì):

集成雙核A9+FPGA,滿足產(chǎn)品所需的應(yīng)用要求;

ARM與FPGA內(nèi)部集成,共用DDR,通信速度更快,滿足高實(shí)時(shí)性要求;

擁有74K可編程邏輯單元,支持多種接口拓展,滿足多接口資源要求。

參考資料

ZLG致遠(yuǎn)電子為用戶提供豐富的軟硬件參考資料,幫助用戶輕松實(shí)現(xiàn)TCP/IP通信、CAN-bus現(xiàn)場(chǎng)總線通信、USB通信等復(fù)雜功能,讓每一位用戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更加高效可靠。

評(píng)估套件

M7015-EV-Board是ZLG致遠(yuǎn)電子精心推出的集工控與評(píng)估于一身的評(píng)估板。該評(píng)估板可搭配M7015核心板做評(píng)估和擴(kuò)展使用,方便靈活。

原文標(biāo)題:【深度解析】一篇文章告訴你M7015核心板強(qiáng)在何處

文章出處:【微信公眾號(hào):ZLG致遠(yuǎn)電子】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯:haq

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