ZYNQ系列

Zynq-7000为何不是FPGA？

Zynq-7000可扩展处理平台是采用赛灵思新一代FPGA（Artix-7与Kintex-7FPGA）所采用的同一28nm可编程技术的最新产品系列。可编程逻辑可由用户配置，并通过“互连”模块连接在一起，这样可以提供用户自定义的任意逻辑功能，从而扩展处理系统的性能及功能。不过，与采用嵌入式处理器的FPGA不同，Zynq-7000产品系列的处理系统不仅能在开机时启动，而且还可根据需要配置可编程逻辑。采用这种方法，软件编程模式与全功能的标准ARM处理SoC毫无二致。

“可扩展”意味着什么？

在软件工程领域，可扩展性（有时会同前向兼容性相混淆）是指实现方案考虑到未来发展需求的系统设计原理。这是一种能够扩展系统的系统性举措，也是实现扩展所需的工作。扩展可体现为增加新功能，也可体现为现有功能的修改。其核心主题就是在尽可能减少现有系统功能变动的基础上实现变革。

在系统架构中，可扩展性意味着系统设计时包含了通过新功能扩展/改进自身的机制和元素(hook)，而且无需对系统基础架构进行较大的修改。良好的架构反映了实现上述目的的设计原理，也为今后可能的构建工作制定了发展蓝图。请注意，这通常是指最终交付的产品中包含了尚不会（实际上可能永远不会）用到的功能和机制，但这种功能并不是可有可无的，而是可维护性的必要元素，有助于避免产品过早被淘汰。

ZYNQ=processor

Zynq-7000嵌入式处理平台系列的每款产品均采用带有NEON及双精度浮点引擎的双核ARMCortex-A9MPCore处理系统，该系统通过硬连线完成了包括L1，L2缓存、存储器控制器以及常用外设在内的全面集成。该处理系统不仅能在开机时启动并运行各种独立于可编程逻辑的操作系统(OS)，而且还可根据需要配置可编程逻辑。利用这种方法，软件编程模式与全功能的标准ARM处理SoC毫无二致。

应用开发人员利用可编程逻辑强大的并行处理能力，不仅可以解决多种不同信号处理应用中的大量数据处理问题，而且还能通过实施更多外设来扩展处理系统的特性。系统和可编程逻辑之间的高带宽AMBA®-AXI互联能以极低的功耗支持千兆位级数据传输，从而解决了控制、数据、I/O和存储器之间的常见性能瓶颈问题。


　　


   


编程环境

Zynq-7000系列提供了一个开放式设计环境，便于可编程逻辑中双核Cortex-A9MPCore和定制加速器的并行开发，从而加速了产品上市进程。软件开发人员可以充分利用基于Eclipse的XilinxPlatformStudio软件开发套件(SDK)、ARM的DS-5和ARMRealViewDesignSuite(RVDS)，或ARM互联社区和赛灵思联盟计划生态系统的领先厂商（诸如Lauterbach、WindRiver、PetaLogix、MathWorks、MentorGraphics、Micrium和MontaVista等）提供的编译器、调试器和应用。

此外，利用赛灵思屡获殊荣的ISE®设计套件的优势，Zynq-7000系列的可编程结构经定制可以最大化系统级性能，满足特定应用的各种需求。该套件提供了包括开发工具、AMB4AXI4即插即用IP核和总线功能模型(BFM)等在内的完整硬件开发环境，有助于加速设计和验证工作。赛灵思通过收购高级综合技术领先公司AutoESL进一步提升了在工具方面的进程，提供C，C++以及系统C综合优化Zynq-7000器件架构。未来的版本也将促进Zynq-7000产品系列中处理器和可编程逻辑之间关键算法的无缝衔接。

随着时间的推移，ARM互联社区和赛灵思联盟计划生态系统的第三方厂商将进一步扩展上述解决方案，这是赛灵思目标设计平台的一部分，可提供包括IP核、参考设计、开发套件及其他资源等在内的高效统一的开发环境，从而满足特定应用和设计领域要求。

   


可编程逻辑架构




Zynq-7000系列的可编程逻辑完全基于赛灵思最新7系列FPGA架构来设计，可确保28nm系列器件的IP核、工具和性能100%兼容。最小型的Zynq-7000、Zynq-7010和Zynq-7020均基于专门针对低成本和低功耗优化的Artix-7系列；较大型的Zynq-7030和Zynq-7040器件基于包括4至12个10.3Gbps收发器通道，可支持高速片外连接的中端Kintex-7系列。所有四款产品均采用基于2个12位1MspsADC（模数转换器）模块的新型模拟混合信号模块。

ZYNQ系列