知道ZedBoard是性價(jià)比相對(duì)比較高的入門FPGA+ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)的開發(fā)板,網(wǎng)上關(guān)于它的資料也是特別豐富。今天給大家推薦的這個(gè)中英文的《The Zynq Book》是全面的介紹Zynq Soc的較好的材料。 所有的Zynq-7000芯片具有相同的架構(gòu),是以ARM處理器系統(tǒng)為基礎(chǔ),它包含了一顆雙核ARM Cortex-A9處理器,它與軟核Microbraze是不同的,它是一顆專用的“硬核”,不占用FPGA的邏輯資源,并且比Microbraze有更高的性能。
Zynq-7000系列芯片的邏輯資源(PL)是不同的,Z-7020以下是基于A7 FPGA的,Z-7030以上是基于K7的,資源數(shù)量有所不同。而我們使用的Zedboard是Z-7020的。
Zynq中所說(shuō)的PS是指ARM處理器,PL是指FPGA部分,它們之間的主要連接方式是高帶寬低延遲的AXI接口,這也是Zynq上主要的數(shù)據(jù)通信機(jī)制,AXI_ACP是用于PL的一個(gè)cache一致性主機(jī)端口,AXI_HP用于PL的四個(gè)高性能/大帶寬主機(jī)端口,AXI_GP是通用端口,兩個(gè)主機(jī)端口,兩個(gè)從機(jī)端口。
PS和PL端的協(xié)同設(shè)計(jì)是Zynq嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分,PL適合并行流處理,而PS適合控制或具有串行執(zhí)行特性的部分以及浮點(diǎn)計(jì)算等。 另外,Zynq處理器系統(tǒng)并非只有ARM處理器,除了一個(gè)應(yīng)用處理器單元(APU),還有拓展外設(shè)接口、cache存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器接口、互聯(lián)接口和時(shí)鐘發(fā)生電路等。
其中APU主要由兩個(gè)ARM處理核組成,每個(gè)都關(guān)聯(lián)了一些可計(jì)算單元:一個(gè)NEONTM媒體處理引擎和浮點(diǎn)單元,一個(gè)內(nèi)存管理單元和一個(gè)一級(jí)cache存儲(chǔ)器等。其中NEON指令是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)ARM指令集的拓展,可直接使用,NEON引擎實(shí)現(xiàn)了單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)媒體和DSP類算法的加速。
從編程的角度來(lái)看,對(duì)ARM指令的支持之前是由xilinx的SDK軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,不過現(xiàn)在都統(tǒng)一到viTIs軟件中了,它包含了開發(fā)部署在ARM處理器上的軟件所需的全部?jī)?nèi)容。目前最新的版本是viTIs 2022.2,我們使用的是2021.2。
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